Conductividad superprotónica en MOFs metaloporfirínicos bioinspirados

Abstract

Los materiales de tipo MOF muestran un gran potencial para una amplia gama de aplicaciones debido a su elevada porosidad, baja densidad y facilidad en la modificación estructural. En particular, los MOF basados en metaloporfirinas están adquiriendo gran importancia en muchos campos. Estos materiales se inspiran en las funciones biológicas de estos macrociclos naturales coordinados a metales. Por otro lado, durante los últimos años, los materiales conductores de protones han despertado mucho interés, y aquellos que presentan altos valores de conductividad son potenciales candidatos a desempeñar un papel clave en algunos dispositivos electroquímicos de estado sólido, tales como baterías y pilas de combustible. De esta manera, empleando metaloporfirinas hemos obtenido un nuevo material cristalino con fórmula [H(bipy)2][MnTPPS)(H2O)2]·2bipy·14H2O, donde bipy es la 4,4'-bipiridina y TPPS la meso-tetra (4-sulfonatofenil) porfirina. La estructura cristalina se determinó mediante difracción de rayos X en monocristal y la caracterización térmica se llevó a cabo mediante medidas termogravimétricas (TG/DSC) y de termodifracción de rayos X (TDX). El compuesto muestra una cadena de agua en zigzag a lo largo de la dirección [100] localizada entre los grupos sulfonato de la porfirina. Teniendo en cuenta esas características estructurales, se testeó el compuesto para conducción protónica obteniendo muy buenos resultados (1x10-2 S·cm-1) a 40 °C y 98% de humedad relativa.