Optimización y escalado de la síntesis de metal organic frameworks (MOFs) y obtención de nanocomposites mediante su descomposición térmica

摘要

[Resumen] En este trabajo de fin de grado se ha llevado a cabo un estudio sobre los híbridosorgánicos‐inorgánicos, clasificados como MOFs (metal organic frameworks). Dentro deeste estudio podemos diferenciar dos tipos MOFs antendiendo a su estructura.Por un lado se han sintetizado MOFs de naturaleza densa y estructura tipo perovskita.Entre ellos encontramos, en primer lugar el compuesto de fórmula [TPrA][M(dca)3](M:Co+2, Ni+2; dca: dicianamida; TPrA: tetrapropilamonio). Estos compuestos presentaninteresantes propiedades dieléctricas y se pueden emplear como percusores demateriales nanoestructurados de nanoparticulas magnéticas embebidas en nanotubosde carbono. El segundo MOF con estructura tipo perovskita con el que hemostrabajado es [CH3NH2][Ni(HCOO)3]. Este material es uno de los pocos materiales dondecoexisten propiedades magnéticas y dieléctricas.En la primera parte del estudio se han optimizado los métodos de síntesis para laobtención de estos materiales, que han sido caracterizados utilizando técnicas demicroscopia microscopía óptica, microscopía electrónica (MEB y MET), difracción derayos X de polvo cristalino. En ambos se ha modificado con éxito el método de síntesisde estos compuestos, permitiendo obtener los materiales más rápido y en mayorcantidad. Además, en el caso del compuesto [CH3NH2][Ni(HCOO)3], los cristales tienenmenos defectos y un tamaño adecuado para la realización del estudio de propiedadesfísicas en monocristal.Por otra parte, se ha realizado también la síntesis y caracterización del MOF poroso defórmula general [M2(NH2‐dbc)2(dabco)][G], donde M: Co [G]: DMF, y que se caracterizapor la presencia de poros en el interior de su estructura que le otorgan un usopotencial como almacenador de gases.En esta parte del trabajo también se ha optimizado y escalado los métodos de síntesisde [M2(NH2‐dbc)2(dabco)][G], buscando una morfología adecuada en los cristales, ytratando de establecer unas condiciones reproducibles para la obtención de este MOF.Las técnicas de caracterización utilizadas han sido la microscopía óptica, microscopíaelectrónica (MEB y MET), difracción de rayos X de polvo cristalino.Mediante la síntesis realizada a escala se ha obtenido más cantidad de compuesto ytambién se ha conseguido obtener cristales morfológicamente homogéneos.