Systematic design of defect engineered zr-mofs and their applications in liquid- phase esterification reactions
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Date
2020
Authors
Evaluators
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
La MOF-808 es un material prometedor de la familia de MOFs a base
zirconio, debido a su alta área superficial. Sin embargo, el carácter microporoso de este
material es una desventaja para aplicaciones prácticas debido a limitaciones de transporte
causadas por el acceso restringido de moléculas dentro de la estructura.
En este trabajo se desarrolló tanto el diseño sistemático de la MOF-808 como su subsecuente
modificación con el fin de obtener materiales ácidos, ordenados e interconectados con
porosidad multimodal y su evaluación en la esterificación del glicerol con ácido acético en
fase líquida. Se realizaron simultáneamente cálculos teóricos y mediciones experimentales
con el fin de correlacionar la acidez del material con su actividad catalítica. Además, la
adición de surfactantes y moduladores permite la síntesis de materiales micro/macroporosos
ordenados y cristalinos. La adición de CTAB no parece alterar la composición química
superficial ni las propiedades ácidas de las MOFs en comparación con los materiales
sintetizados sin surfactante. Asimismo, las mediciones catalíticas reflejan que la porosidad
interconectada de los materiales sintetizados con surfactantes favorece la difusión y
accesibilidad de las moléculas, lo que conlleva a un mejoramiento del comportamiento del
catalizador en la reacción de esterificación de glicerol en fase líquida.
En cuanto a la sulfatación de las MOFs, esta modificación postsintética no afecta la
interconectividad de los materiales y sí aumenta el número y fuerza de los sitios ácidos de
los catalizadores y por consiguiente su actividad catalítica. Finalmente, la caracterización
superficial refleja que los grupos sulfatados se encuentran unidos y bien distribuidos sobre la
superficie del catalizador.
Description
Keywords
MOFs, Ingeniería de defectos, Catálisis heterogénea, Química superficial