Investigacion

ADSORCIóN REVERSIBLE DE GASES CON MOFS

 INVESTIGACION >>  2018/06/28>>  Dr. Oscar Daniel Maynez Navarro





Las estructuras metalorgánicas, o
metal-organic frameworks (MOFs por sus siglas en inglés), son estructuras que
poseen tanto características orgánicas como inorgánicas, siendo una subclase de
los polímeros de coordinación. Por definición, consiste en ligantes orgánicos
conteniendo huecos potenciales. Esto hace que los sistemas MOFs sean dinámicos
y su estructura cambie dependiendo de su porosidad, del solvente utilizado, la
temperatura, presión o un estímulo externo (Batten, y otros, 2013).  Además de los ligantes orgánicos, contiene
iones o clusters metálicos, los cuales se consideran materiales híbridos.



Los MOFs son muy utilizados en
almacenamiento de gases, como catalizadores, como semiconductores y como
sistemas de liberación de fármacos. Al ser materiales porosos, la adsorción de
gases es una cualidad muy apreciada para los MOFs.



Recientemente, los MOFs han sido
utilizados como atrapadores de agentes tóxicos, en este caso de NO2
en la atmósfera, de manera selectiva y reversible (Han, y otros, 2018). El NO2 es un contaminante
gaseoso significativo el cual ocasiona problemas respiratorios, sobretodo en
infantes, irritación y quemaduras en piel y ojos (Heinrich, 2011). Al ser un gas clasificado como
extremadamente peligroso, es de suma importancia su remoción del ambiente.



Estos MOFs pueden adsorber NO2,
de manera reversible, a temperatura y presión ambiente. Además, lo hace de
manera selectiva, ya que no adsorbe otros componentes del aire como agua,
dióxido de azufre o dióxido de carbono. Otro factor importante de estos MOFs es
su naturaleza inerte, ya que a pesar de la alta reactividad del NO2,
los MOFs demostró resistencia a la corrosión, lo que los hace ideales para ser
reutilizados varias veces sin perder su porosidad o su cristalinidad.



Gracias a estos resultados, se
pueden contemplar algunas aplicaciones como la captura de gases de invernadero.
Lograr atrapar estos contaminantes es complicado hoy en día ya que se
encuentran en bajas concentraciones y porque existe humedad en el aire, el cual
afecta negativamente a los atrapadores utilizados. Además, este sistema MOF
resuelve la desorción del gas capturado.




Referencias



Batten, S.,
Champness, N., Chen, X.-M., García-Martínez, J., Kitagawa, S., Ohrstrom, L.,
. . . Reedijk, J. (2013). Terminology of metal-organic frameworks and
coordination polymers (IUPAC Recommendations 2013). Pure Appl. Chem., 85(8),
1715-1724.


Han, X., Godfrey,
H., Briggs, L., Davies, A., Cheng, Y., Daemen, L., . . . Schroder, M. (2018).
Reversible adsorption of nitrogen dioxide within a robust porous
metal-organic framework. Nature Materials.


Heinrich, J.
(2011). Influence of indoor factos in dwellings on the development of
childhoos asthma. International Journal of Hygiene and Environmental
Health, 214
(1), 1-25.


Nanowerk. (2010,
Mayo 28). Nano Werk. Retrieved Junio 23, 2018, from
https://www.nanowerk.com/news/newsid=16480.php


 




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