Polímeros de coordinación cristalina fototérmica de bajo costo en el infrarrojo cercano

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Nanotecnología
• La fotoquímica

Sus antecedentes:

• Los polímeros de coordinación cristalina (CCP) ofrecen estructuras ajustables para aplicaciones fototérmicas.
• El alto coste de los ligandos fotoactivos dificulta el desarrollo de CCP de alto rendimiento.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una síntesis escalable y de bajo coste de CCP para la conversión fototérmica.
• Evaluar el rendimiento fototérmico y las capacidades de evaporación de agua impulsadas por la energía solar de los CCP sintetizados.

Principales métodos:

• Síntesis solvotermal de tres CCP (Cu-CCP, Co-CCP y Zn-CCP) mediante el uso de tetrafluorotereftalonitrilo.
• Caracterización de la absorción óptica y la respuesta fototérmica bajo la irradiación láser NIR.
• Evaluación de la eficiencia de la evaporación de agua por energía solar.

Principales resultados:

• El Cu-CCP y el Co-CCP presentan una amplia absorción en la región NIR-II (800-1500 nm).
• El Cu-CCP muestra altas eficiencias de conversión fototérmica (49,3% a 808 nm, 67,4% a 1064 nm).
• Cu-CCP logró una alta tasa de evaporación de agua impulsada por la energía solar (1.173 kg·m−2·h−1) y eficiencia (79,5%).

Conclusiones:

• Se estableció un método rentable para sintetizar CCP fototérmicos NIR de alto rendimiento a partir de precursores accesibles.
• Los CCP sintetizados demuestran un potencial significativo para aplicaciones en la conversión fototérmica y la utilización de energía solar.