Síntesis, modificación y caracterización de mofs de zirconio para la obtención de sólidos ácidos

Abstract

Las redes metal-orgánicas son una clase de materiales porosos que presentan aspectos atractivos como alta área superficial y capacidad de ajuste de sus propiedades como tamaño de poro, dimensionalidad, forma y entorno químico. Dichas características despiertan interés para su uso potencial en varias aplicaciones, entre estas la catálisis heterogénea. El uso de las MOFs para esta aplicación ha venido creciendo debido a su sobresaliente desempeño como catalizador en varias reacciones. Las MOFs de zirconio tienen un potencial considerable debido a su alta estabilidad térmica y química atribuida a sus altos números de coordinación. Se realizó la síntesis solvotérmica de MOFs de zirconio usando como precursor metálico oxicloruro de zirconio y como enlazador orgánico ácido trimésico. Se estudió el efecto de la temperatura, tipo y concentración de modulador sobre las propiedades texturales y su relación con los defectos creados en el material. Posteriormente se realizó la modificación post-sintética (PSM) de las MOFs con el objetivo de agregar iones sulfatos, para proporcionar sitios ácidos en la red. Los materiales sintetizados y modificados fueron caracterizados por análisis termogravimétrico (TGA), adsorción-desorción de N2 , espectroscopía infrarroja (FTIR), difracción de rayos x (DRX) y espectroscopía de fotoelectrones de rayos x (XPS). La presencia de sitios ácidos en la estructura de las MOFs modificadas se corroboró mediante adsorción de piridina como molécula prueba. 1