Análsis de las diferencias estructurales de dos armazones metalorgánicos (MOF-5 y MOF-5H)

NICOLÁS A. RODRÍGUEZ; RODRIGO PARRA; M. ALEJANDRA GRELA

Mar del Plata

Congreso; X congreso de la Asociación Argentina de Cristalografía; 2014

INTEMA - CONICET

ANÁLISIS DE LAS DIFERENCIAS ESTRUCTURALES DE DOS ARMAZONES METALORGÁNICOS (MOF-5 Y MOF-5H) Nicolás Artemio Rodríguez*a, Rodrigo Parrab, María Alejandra Grelaa aDepartamento de Química, FCEyN, UNMdP, Dean Funes 3350, B7602AYL, Mar del Plata,Bs. As., Argentina. b INTEMA, UNMdP-CONICET Av. Juan B. Justo 4302, B7608FDQ, Mar del Plata, Bs. As., Argentina. * narodriguez@mdp.edu.ar Los armazones metalorgánicos (MOF, por su sigla en inglés) son materiales cristalinos tipo zeolita compuestos por clusters, de átomos metálicos y oxígeno, unidos entre sí por moléculas orgánicas. Estos compuestos han suscitado mucho interés recientemente debido a su gran porosidad y a la posibilidad de ajustar las propiedades estructurales de los mismos, alterando los precursores (sales metálicas o moléculas orgánicas) o las condiciones de reacción. En especial, el MOF-5 es un armazón ampliamente conocido, desarrollado por Yaghi y colaboradores [1], que está basado en clustersde tipo Zn4O unidos entre sí por ácido tereftálico (desprotonado). Se han estudiado con anterioridad las propiedades ópticas de este material, en vistas a su posible uso como fotocatalizador. Sin embargo, el uso de estrategias de síntesis que genera ZnO como impureza ha puesto en duda los resultados de algunas caracterizaciones que se han realizado de este material [2]. Por otra parte, también se ha observado que el MOF-5 se sufre modificaciones estructurales al ser expuesto a la humedad ambiente, formando una nueva fase que denominaremos MOF-5H. Esto implicaría ciertas limitaciones al uso del MOF-5 en sistemas acuosos. En este trabajo se sintetizó MOF-5 y MOF-5H mediante un proceso que evitaría la formación de ZnO. El MOF-5 fue expuesto a una atmósfera de humedad relativa del 90% con el fin de obtener MOF-5H.Las muestras se caracterizaron por Difracción de Rayos X, Espectroscopía Raman, Espectroscopía de Reflactancia Difusa UV-Visible y Espectroscopía de Fluorescencia. Los resultados muestran que el MOF-5H es una fase completamente diferente al MOF-5, que se obtiene luego de una exposición de al menos 72 hs. Las diferencias menores en los resultados de espectroscopía Raman parecieran estar de acuerdo con las predicciones teóricas acerca de que sólo algunos enlaces Zn-O se rompen durante la exposición del MOF-5 a la humedad [3]. Por otra parte, las diferencias y similitudes entre los espectros de absorción UV/Visible y de fluorescencia, indicarían que la ruptura de enlaces en el MOF-5 hace que su estructura pierda rigidez al exponerse a la humedad. [1] H. Li,M. Eddaoudi, M. O´Keeffe, O.M.Yaghi, Nature 402 (1999) 276-279 [2] P. L. Feng, J. J. Perry Iv, S.Nikodemski, B. W. Jacobs, S. T. Meek, M. D.Allendorf, J. Am. Chem. Soc., 132 (2010) 15487-15489. [3] J. A. Greathouse, M. D.Allendorf, J. Am. Chem. Soc., 128 (2006) 10678-10679.