Vidrios cristalizados metal-orgánicos: Formación de la microestructura y sus propiedades

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• La cristalografía
• Química del estado sólido

Sus antecedentes:

• Las cerámicas de vidrio ofrecen propiedades únicas a través de la cristalización parcial controlada.
• Este enfoque se ha limitado históricamente a los sistemas de vidrio inorgánico.
• Los marcos metálico-orgánicos (MOF) presentan una nueva clase de materiales amorfos para el desarrollo de la vidriocerámica.

Objetivo del estudio:

• Introducir y caracterizar los vidrios cristalizados metálico-orgánicos (MOCG).
• Investigar la influencia del recocido sobre la cristalinidad y las propiedades de los vidrios MOF.
• Explorar el potencial de ajuste de las propiedades dieléctricas y conductoras en los MOCG.

Principales métodos:

• Preparación de vidrios de MOF 2D basados en Cd ((H2PO4) 2 ((1,2,4-triazol) 2).
• El recocido controlado por encima de la temperatura de transición de vidrio (Tg) para inducir la cristalización parcial.
• Caracterización de las MOCG utilizando técnicas para determinar la cristalinidad, el tamaño de la cristallita, las propiedades micromecánicas, las constantes dieléctricas y la conductividad de los protones.
• Exploración de sistemas de vidrio de metales mezclados para la formación de soluciones sólidas.

Principales resultados:

• Se han fabricado con éxito MOCG mediante el control de la cristalización en vidrios MOF.
• Propiedades micromecánicas sintonizables demostradas, constantes dieléctricas y conductividades de protones a través del recocido.
• Logró un 15% de MOCG cristalino con una constante dieléctrica 10 veces mayor que el vidrio / cristales de origen.
• Extendió el concepto a los sistemas de metales mixtos, mostrando la formación de soluciones sólidas durante el recocido.

Conclusiones:

• Los vidrios cristalizados metálico-orgánicos (MOCG) representan una nueva clase de materiales funcionales.
• La cristalización parcial de los vidrios MOF proporciona una vía para diseñar las propiedades del material.
• Los MOCG ofrecen un potencial significativo para aplicaciones que requieren altas constantes dieléctricas y una conductividad adaptada.