Design, synthesis and characterization of multifuncional MOFs. From gas adsorption and photocatalysis to ciss effect and spin-currents.

Abstract

El presente resumen hace referencia al trabajo relacionado con el diseño, síntesis y caracterización de redes metal-orgánicas (MOFs) multifuncionales para su posterior estudio de adsorción de gases, fotocatálisis y generación de corrientes de espín. Para ello, se ha trabajado con los siguientes materiales:1) MOFs basados en el ligando 4,6-pirimidina-dicarboxilato (pmdc) para adsorción selectiva de gases. En este caso se ha trabajado con dos MOFs (LiSc-pmdc y NaSc-pmdc) con un sistema poroso tridimensional en los que se ha comprobado la capacidad de adsorción de H2, CO2 y CH4, confirmando que el MOF LiSc-pmdc es el que mejor capacidad de adsorción de CO2 presenta entre sus compuestos análogos.2) MOFs basados en el ligando 5-cianoisoftalato (CNip) para reducción fotocatalítica de CO2. Se ha sintetizado el compuesto CaZn-CNip para posteriormente modificarlo y obtener dos derivados que han permitido el estudio de la estabilidad química del MOF de partida. También se ha podido estudiar su actividad fotocatalítica, obteniendo como resultado un MOF catalizador de un solo uso capaz de reducir CO2 a CO y H2O a H2 bajo luz visible.3) MOFs quirales basados en los ligandos L- o D-tartrato (L/D-tart) para su uso como filtros de espín. Sehan sintetizado cinco pares de MOFs quirales enantiopuros basados en metales lantánidos para el estudio del efecto CISS. Gracias a este efecto presente en materiales quirales, estos MOFs son capaces de distinguir el espín de los electrones, actuando como filtros que permiten el paso de los electrones con un determinado espín mientras que bloquean al otro. Estos resultados se han obtenido mediante microscopía de fuerza atómica conductora polarizada magnéticamente.