Síntesis sustentable de la red metal-orgánica Cu MIL-53 y análisis de su comportamiento en la reducción electrocatalítica de oxígeno

SARA L. RODRIGUEZ; JOSE L FERNANDEZ; JUAN M. ZAMARO

Congreso; XII Congreso Argentino de Catálisis; 2022

Se analizó el protocolo de síntesis de la red metal-orgánica Cu MIL-53, lográndose reemplazar totalmente la Dimetilformamida (DMF) y acortar su tiempo de síntesis. Se compararon las propiedades fisicoquímicas del material obtenido por distintas variantes sintéticas en DMF y libre de dicho solvente, por procedimiento solvotérmico convencionales como por microondas. Los resultados (XRD, FTIR, TGA) muestran que Cu MIL-53 obtenido libre de DMF, exhibió una elevada cristalinidad, buena estabilidad térmica y persistió una cierta cantidad de BCD libre en la estructura. Los sólidos sintetizados fueron estudiados en la ORR, analizando su respuesta mediante voltametría cíclica tanto en soluciones electrolíticas (pH neutro) saturadas con Ar como con O2. Se observaron picos catódicos que reflejan una reducción de los centros de Cu2+ a Cu+, seguida su reoxidación en el barrido anódico. Los voltagramas de Cu MIL-53 libre de DFM obtenido en ensayos prolongados, mostraron una invariabilidad del perfil de las curvas, evidenciando la conservación de la naturaleza redox de los centros de cobre en el MOF. Este Cu MIL-53 mostró una mejor conexión de los sitios electroactivos de Cu que permitió alcanzar mayores corrientes para la ORR, comparado a los sólidos obtenidos con DMF. Los estudios realizados aportan nueva información sobre la capacidad electrocatalítica de este MOF en la ORR, a la vez que evidencian una mejora en la respuesta para esta reacción del Cu MIL-53 obtenido con la nueva variante de síntesis.