Metalografia MOF.

Republica Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Educacion Superior

La Universidad del Zulia

Cabimas, Edo. Zulia

Integrantes

Jose Reyes C.I:

Victor Lopez C.I: 24370061

Ronald Garcia C.I: 2566801

Esquema.

Introduccion

Justificacion de la Investigacion

Bases Teoricas:

1. Metales Organicos Fotosensibles
2. Definicion Formal de MOFS
3. Estructura de los MOFS
4. Clasificación de los materiales híbridos basado en la dimensionalidad
5. Polimeros Ligandos Comunes en MOFS
6. Sintesis de MOFS
7. Materiales Compuestos MOFS
8. MOFS para el Almacenamiento de Hidrogeno.
9. Métodos de almacenamiento de hidrógeno
10.  Aplicaciones potenciales adicionales

Conclusion

Bibliografia

Introduccion.

El presente trabajo busca informar al lector sobre los metales organicos fotosensibles (metal-organic framework), tambien conocidos como MOF.

Para explicar mejor e iniciar el tema se presenta la siguiente cita de la pagina cienciaaidia.com “Publicado en Angewandte Chemie, se revela el descubrimiento de un metal orgánico fotosensible (MOF) – una clase de materiales conocidos por su capacidad excepcional para almacenar gases. Esto ha creado una nueva herramienta, poderosa y rentable para capturar y almacenar, o potencialmente reciclar el dióxido de carbono.”

Sin embargo, en el presente trabajo se demostrara que no solo son aplicables al dioxido de carbono, sino que con modificaciones en el diseño es posible almacenar cualquier tipo de gases

Justificacion de la Investigacion.

Los metales organicos fotosensibles ofrecen una alternativa viable en el manejo de los gases contaminantes de cualquier clase, superando en materia de costo a los metodos conocidos hasta ahora por sus caracteristicas unicas.

Se busca informar y aclarar posibles dudas que se puedan presentar para asi dar a entender la importancia de aplicar estos metales en la industria moderna, sobre todo en las que por su naturaleza expelen grandes cantidades de gases contaminantes a la atmosfera. Se ha recopilado la informacion pertinente considerada como crucial, y se ha organizado con el proposito de facilitar al lector el entendimiento del tema.

Se explicaran los avances hasta ahora investigados y comprobados con el fin de dar a entender el alcance de estos materiales.

Bases Teoricas.

1. Metales Organicos Fotosensibles:

Metal-organic frameworks (MOFs) son una clase de materiales cristalinos formados por la unión de átomos o agregados metálicos a través de ligandos orgánicos. Estos materiales han generado un gran interés durante los últimos años debido a las múltiples aplicaciones que pueden encontrar en muy diversas áreas, incluyendo la adsorción de gases o la catálisis heterogénea, entre otras. Los MOFs han dado lugar al desarrollo de una nueva área en la ciencia de materiales gracias a su combinación de las aplicaciones de la química inorgánica con la versatilidad de la química orgánica y la riqueza estructural de la química del estado sólido.

1. Definicion Formal de MOFS:

Los MOFS son compuestos cristalinos que consisten en iones metálicos o racimos coordinados a moléculas a menudo rígidas orgánicas para formar estructuras de una, dos, o tres dimensiones que pueden ser porosas. En algunos casos, los poros son estables durante la eliminación de las moléculas de invitado (a menudo solventes) y pueden ser usados para el almacenaje de gases como el hidrógeno y el dióxido de carbono. Otros usos posibles de MOFS están en la purificación de gas, en la separación de gas, en la catálisis y como sensores.

1. Estructura de los MOFS:

Los MOF se componen de dos componentes principales: un ion de metal o grupo de iones metálicos y una molécula orgánica llamada de un enlazador. Por esta razón, los materiales son a menudo materiales orgánicos-inorgánicos como híbridos, sin embargo, el uso de esta terminología recientemente se ha desalentado explícitamente.  Las unidades orgánicos son típicamente mono-, di-, tri-, o tetravalentes ligandos. La elección del metal y el enlazador dicta la estructura y, por lo tanto, las propiedades del MOF.  

1. Clasificación de los materiales híbridos basado en la dimensionalidad[pic 1]

1. Ligandos Comunes en MOFS:

[pic 2]

[pic 3]

1. Sintesis de los MOFS:

El estudio de MOFS se ha desarrollado del estudio de zeolitas, excepto en el empleo de ligandos preformados. MOFs y zeolitas son producidos casi exclusivamente por técnicas hidrotermales o solvotermales, donde los cristales despacio son cultivados de una solución caliente. En contraste con zeolitas, MOFs es construido de acortar los ligandos orgánicos que permanecen intactos en todas partes de la síntesis. La síntesis de Zeolita a menudo hace el empleo de una variedad de plantillas, o compuestos que dirigen estructura, y unos ejemplos de templamiento, en particular por aniones orgánicos. Estas plantillas son quitadas (de por la oxidación) en el caso de las zeolitas, mientras que en MOFS, el marco es templado por el SBU y los ligandos orgánicos. Un acercamiento de templamiento que es útil para MOFS intencionado para el almacenaje de gas es el empleo de solventes metálicos obligatorios como la N, la N- dietilformamida y el agua. En estos casos, sitios metálicos son expuestos cuando el solvente es evacuado, permitiendo al hidrógeno para atar en estos sitios.

La modificación post sintética de MOFS se abre otra dimensión de las posibilidades estructurales que no podrían ser alcanzadas por la síntesis convencional. Mucho trabajo reciente explora la modificación covalente de los ligados de acortamiento. De interés particular a MOFS para el almacenaje de hidrógeno es las modificaciones que exponen sitios metálicos. Esto ha sido demostrado con la coordinación postsintética de iones adicionales metálicos a sitios sobre los ligados de acortamiento, y la adición y el retiro de átomos metálicos al sitio metálico.

Ya que los ligandos en MOFS típicamente atan reversibilidad, el crecimiento lento de cristales permite a defectos para ser disueltos de nuevo, resultando en un material con cristales de escala de milimétrica y una densidad de defecto de cerca equilibrio. La síntesis solvotermal es útil para cultivar cristales convenientes de estructurar la determinación, porque los cristales crecen sobre el curso de horas hasta días. Sin embargo, el empleo de MOFS como materiales de almacenaje para productos de consumo exige una escala encima de inmensa de su síntesis. Una síntesis sin solvente de una gama de MOFS cristalino ha sido descrita. Por lo general el acetato metálico es el solvente y el ligando orgánico es la tierra y es surtido con un cojinete de bolas. Cu3(BTC)2 puede ser rápidamente sintetizado de este modo en la producción cuantitativa. En el caso de Cu3(BTC)2 la morfología del producto solvente libre sintetizado era la misma industrialmente como el Basolite C300. Se piensa que localizado la fusión cuando los componentes pueden ayudar a la reacción. La clarificación necesaria para la formación de ácido acético como un subproducto en las reacciones en el molino de bola también puede ayudar en la reacción que tiene un efecto solvente en el molino de bola.

1. Materiales Compuestos MOFS:

Otro acercamiento a la adsorción creciente en MOFS es de cambiar el sistema de tal modo que la quimisorción se hace posible. Esto ha sido alcanzado por haciendo un material compuesto, que contiene un MOF y un complejo de platino con el carbón activado. En un efecto sabido como el excedente de hidrógeno, H2  se puede atar a la superficie de platino por un mecanismo disociativo que hiende la molécula de hidrógeno en dos átomos de hidrógeno y les permite viajar abajo del carbón activado en la superficie del MOF. Esto produjo un aumento triple de la capacidad de almacenaje de temperatura ambiente de un MOF; sin embargo, la desorción puede tomar hacia arriba de 12 horas. Y la desorción reversible a veces es observada para sólo dos ciclos. La relación entre el excedente de hidrógeno y propiedades de almacenaje de hidrógeno en MOFS bien no es entendida.

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