Cuadros estables de metal poroso orgánico basados en CO2 para su utilización

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería Química
• Ciencias del medio ambiente

Sus antecedentes:

• La transformación del dióxido de carbono (CO2) en materiales funcionales es crucial para la sostenibilidad global.
• Las estructuras metal-orgánicas (MOF) son prometedoras para la captura y conversión de CO2.
• El desarrollo de MOF estables y porosos directamente a partir del CO2 sigue siendo un desafío importante.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método fácil para sintetizar MOFs estables a base de circonio utilizando CO2.
• Investigar las capacidades de adsorción y conversión catalítica de CO2 de estos nuevos MOF.
• Establecer una estrategia de doble utilización del CO2 a través de la síntesis y aplicación de MOF.

Principales métodos:

• Síntesis de MOF a base de circonio (CO2-Zr-DEP y CO2-Zr-DEDP) mediante desilación-carboxilación-coordinación secuencial.
• Caracterización mediante difracción de rayos X en polvo y microscopía electrónica de transmisión de alta resolución.
• Incorporación de Ag ((I) para formar un catalizador heterogéneo para la conversión de CO2.

Principales resultados:

• Los MOF estables basados en circonio con topología cúbica centrada en la cara se sintetizaron con éxito utilizando CO2.
• Los MOF presentaban una gran superficie (hasta 3688 m2 g-1) y una capacidad de adsorción de CO2 (hasta 12,5% en peso).
• El catalizador de MOF integrado con AgI convirtió eficientemente el CO2 y los alcoholes propargílicos en carbonatos cíclicos (>99% de rendimiento a temperatura ambiente).

Conclusiones:

• Se estableció una metodología novedosa y sencilla para la síntesis de MOF a base de CO2.
• Los MOF sintetizados ofrecen un doble enfoque para la utilización de CO2 a través de la captura y la conversión catalítica.
• Este trabajo hace avanzar significativamente las estrategias para mejorar la utilización global de CO2.