Metal-Organic Frameworks and their composites for water remediation

Abstract

La contaminación del agua es una preocupación global creciente, ya como consecuencia de los avances económicos del siglo XXI, cada día aumenta el número y tipo de productos químicos, fármacos y materiales que entran en contacto con las fuentes de agua, y por ende, con la cadena trófica completa. Entre las múltiples estrategias para abordar este problema, la adsorción y la fotocatálisis han atraído una atención considerable debido a su simplicidad, rentabilidad, fácil portabilidad y el hecho de que no necesite la adición de productos secundarios dañinos. En este sentido, las estructuras metal-orgánicas (MOF por sus siglas en inglés) se han perfilado como materiales muy prometedores ya que pueden fusionar adsorción y fotocatálisis en un mismo material.Los MOF son sólidos cristalinos construidos a partir de iones metálicos o grupos conectados por ligandos orgánicos en redes extendidas, ordenadas y altamente porosas. Estos materiales han sido ampliamente estudiados para la remediación de agua debido a la buena estabilidad química y térmica que muestran. Sin embargo, la mayoría de estos MOF muestran una baja selectividad por la mayoría de los iones metálicos, por lo que se deben realizar diferentes estrategias de funcionalización en ellos para mejorar sus capacidades de adsorción respecto a los metales pesados. Esta tesis se centra en explorar diferentes estrategias de funcionalización con el objetivo de mejorar la capacidad de adsorción hacia iones metálicos o potenciar otras funcionalidades, como la capacidad de fotorreducción de los metales o la actividad catalítica para degradar contaminantes fenólicos.