Metal-Oganic Frameworks sale!

Estándar

Estructura molecular de un microporo de una zeolita , ZSM – 5

Metal-Organic Frameworks (MOFs) son una clase relativamente nueva de materiales poros y cristalinos, con una amplia gama de aplicaciones. Son materiales organometálicos y como tales, están compuestos por iones o clusters (grupos) metálicos coordinados a ligandos, normalmente orgánicos que forman estructuras porosa y repetitivas de 1, 2 ó 3D. Así que se podría decir que son polímeros o redes de coordinación donde los iones o clusters metálicos actúan como articulaciones y los ligandos, como enlazadores (linkers). Los componentes de los MOFs ensamblan de tal manera que las matrices regulares resultantes son materiales análogos a las zeolitas.

Los MOFs se caracterizan por grandes áreas superficiales, un tamaño de poro variable y canales internos cavernosos. Además de mayor superficie interna,  los MOFs ofrecen más ventajas sobre las zeolitas: las modificaciones de las unidades orgánicas son más predecibles y pueden dar materiales más adaptados a aplicaciones específicas. La longuitud del enlazador orgánico a menudo define el tamaño del poro o la funcionalización de la unidad orgánica puede proporcionar predecibles funcionalidades.

Debido a sus características pueden ser usados en una gran variedad de aplicaciones: adsorción de gases, almacenamiento, separación, catálisi, sensores, administración de fármacos y más.

En 2003, un equipo dirigido por Omar M. Yaghi, ahora en la Universidad de California, Berkeley, informó de que un MOF basado en Zinc, Zn4O(BDC)3 (BDC = 1,4-benzenodicarboxilato), podría almacenar de forma reversible un pequeño tanto por ciento en peso de higrógeno  a temperatura ambiente y más a temperaturas bajas. Este MOF, más conocido como MOF5 , se caracteriza por tener una estructura de poro cúbica tridimensional extendida. Puede adsorber hidrógeno hasta 4.5 % en peso (17.2 moléculas de hidrógeno por unidad de fórmula) a 78 K y 1.0% en peso a temperatura ambiente y presión 20 bar.

(Foto de la página web del laborratorio de Omar M. Yaghi)

Os recomiendo que visitéis la página web del laboratorio de Omar M. Yaghi y que veáis una presentación donde el propio Yaghi explica la historia y la química de los MOFs. El video está en inglés, pero se puede poner los subtitulos en inglés.

Desde 2003, los investigadores han sintetizado miles de MOF y tipos de compuestos relacionados y han demostrado, en sus laboratorios, que muchos de ellos son utiles para el almacenamiento y purificación de gases, que separa los hidrocarburos , captura dióxido de carbono de los flujos de gases de escape , median reacciones catalíticas , y adsorben uranio del agua de mar . Pero desdes el 2013, los MOFs ya no son exclusivos de los grupos de investigación académica. Alguna empresas empiezan a comercializarlos. Sigma- Aldrich fabrica diferentes MOFs bajo el nombre de Basolite® y los ofrecen a los laboratorios. BASF fabrica unos MOF a nivel de tonelada.

Micrografía de cristales de MOF hecho a escala comercial por BASF .

Una de las aplicaciones que BASF está potenciando para estos compuestos es la de aumentar la capacidad de almacenamiento de los tanques de combustible de gas natural para vehículos , como autobuses . El área de la superficie extrema de un MOF- miles de metros cuadrados por gramo y su capacidad para adsorber metano y otras moléculas de gas natural permiten que los cilindros llenos de MOF pueden almacenar más o menos el doble de la cantidad de gas natural que cilindros sin ellos . Esta tecnología ha sido ya probada en carretera, en vehículos con pasajeros y camiones grandes .

La traducción de algunos de estos nuevos materiales en aplicaciones del mundo real parece inevitable. Pero como con cualquier nueva tecnología, la comercialización lleva tiempo dice Ulrich Müller Vicepresidente Senior de BASF.

Fuentes:

Anuncios

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s