Estructuras metalorgánicas

El UiO-66 es un cristal que contiene nodos metálicos compuestos por un complejo de óxido de circonio unido por ligandos de ácido tereftálico. El grupo de Lillerud lo describió hace una década y su primera síntesis tuvo lugar en la Universidad de Oslo, de ahí su nombre. El UiO-66 tiene aplicaciones en áreas como la catálisis, la fotocatálisis, la separación por adsorción, los sensores e incluso la biomedicina.

Los marcos de imidazolato zeolítico (ZIF) están compuestos por iones de metales de transición (zinc o cobalto) y ligandos de imidazolato (Im) con coordinación tetraédrica, rodeados por átomos de nitrógeno del anillo de imidazol de cinco miembros, que actúa como un ligando puente, es decir, un enlace que conecta los centros metálicos en la estructura tridimensional. Las estructuras cristalinas de los ZIF comparten las mismas topologías que las que se encuentran en las zeolitas de aluminosilicato.

El ZIF-67 (Co(Hmim)2, donde Hmim es 2-metilimidazol) es una estructura zeolítica de imidazolato compuesta por iones de cobalto (Co²⁺) y aniones 2-metilimidazolato. Presenta una simetría cristalina cúbica con parámetros de celda unitaria a = b = c = 16,9589 Å. El ZIF-67 posee una gran superficie específica (SBET > 1700 m²/g), lo que proporciona numerosos sitios activos, y sus microporos (de aproximadamente 0,34 nm de diámetro) son idóneos para reacciones debido a su fuerte afinidad por las moléculas huésped.

MOF-5 compuesto de Zn₄Los clústeres de oxígeno unidos por benceno-1,4-dicarboxilato presentan un gran potencial en diversas aplicaciones, especialmente en el almacenamiento de gases y la eliminación de contaminantes. Sus propiedades estructurales únicas y las opciones de funcionalización mejoran su rendimiento en estos ámbitos.

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El ZIF-93, un tipo de estructura imidazolato zeolítica, ha captado la atención por sus diversas aplicaciones, especialmente en los campos medioambiental y de biodetección. Sus propiedades estructurales únicas permiten una adsorción y separación de gases eficaz, lo que lo convierte en un candidato prometedor para la captura de dióxido de carbono y la separación de hidrógeno.

El MOF-177 es un material con una elevada superficie específica y posee un gran potencial de aplicación en los campos del almacenamiento y la separación de gases, los soportes de catalizadores y los sistemas de administración de fármacos.

MOF-74(Mg), con la fórmula C₈H₄EL₈Mg₂ ,también escrito como: [Mg₂(DHTA)₂], la estructura consiste en iones de magnesio coordinados a ligandos orgánicos, formando una estructura porosa que permite que las moléculas de gas interactúen con los centros metálicos. Los sitios metálicos abiertos en MOF-74(Mg) son particularmente importantes, ya que mejoran la adsorción de gases como el CO₂, H₂O y H₂ proporcionando sitios de interacción sólidos.

Un MOF de capas apiladas, denominado TYUT-12, ha demostrado una selectividad de adsorción mejorada para el propano (C₃H₈), propileno (C₃H₆), etano (C₂H₆), acetileno (C₂H₂), y dióxido de carbono (CO₂) sobre etileno (C₂H₄). Se atribuyó a su geometría de poro adaptada y a la manipulación de grupos funcionales. La selectividad de adsorción de C₂H₆ a C₂H₄ para TYUT-12 alcanza hasta 4,56. Un experimento innovador demostró que TYUT-12 es capaz de extraer directamente C₂H₄ con una pureza superior al 99,95% a partir de mezclas de hidrocarburos ligeros binarios, ternarios, cuaternarios y de hexano.