Métodos no convencionales para la preparación de polímeros de coordinación porosos. Una aproximación económica, medioambientalmente amigable y escalable

Abstract

En la ¿ltima d¿cada, se ha puesto de relieve una nueva clase de material cristalino poroso con esqueleto h¿brido, formado por la uni¿n de iones o cl¿steres met¿licos a trav¿s de ligandos puentes, los MOFs (Metal-Organic Frameworks). El gran auge de este tipo de materiales se debe a su versatilidad estructural y funcional, que hace de ellos excelentes candidatos para su aplicaci¿n en diferentes campos, como almacenamiento de combustibles gaseosos, separaci¿n y purificaci¿n de gases, cat¿lisis heterog¿nea, sens¿rica, transporte y liberaci¿n de f¿rmacos, etc. Hasta la fecha, la mayor¿a de las investigaciones se han centrado en desarrollar nuevos MOFs, analizar sus propiedades y explorar nuevas aplicaciones, sin reparar en los inconvenientes de sus s¿ntesis que limitan su explotaci¿n comercial. Entre estos inconvenientes destacan el uso de disolventes t¿xicos, reactores y t¿cnicas dif¿ciles de implementar a gran escala, adem¿s del empleo de ligandos costosos, complejos y no comerciales. Con el fin de buscar alternativas que ayuden a fomentar el mercado de los MOFs y su aplicaci¿n comercial, la presente memoria de Tesis propone diversas aproximaciones sint¿ticas. En primer lugar, se establece por vez primera la s¿ntesis de MOFs en ausencia de disolvente asistida mediante calentamiento convencional e irradiaci¿n microondas. La ausencia de disolvente, hace de la s¿ntesis un proceso medioambientalmente m¿s sostenible, econ¿mico, seguro y f¿cilmente escalable a nivel industrial. Asimismo, se han explorado diversas rutas de s¿ntesis para realizar modificaciones microestructurales que permitan obtener MOFs ultraporosos (3062-6032 m2¿g-1) y MOFs meso/macroporosos (20-180 nm) a costes comparativamente bajos, empleando siempre ligandos sencillos y disolventes verdes.