Post-synthetic modification of metal-organic frameworks by solid-gas ozonolysis

Resumen

Aquesta Tesi doctoral està dedicada a la investigació i l’estudi de l’ozonòlisi en fase solid-gas com un mètode ràpid, simple i versàtil per a la modificació post-sintètica de xarxes metalorgàniques (MOFs). El primer Capítol inclou una breu introducció a l’origen dels MOFs i els conceptes per al disseny i síntesi de materials porosos. Després, fem èmfasi a les actuals metodologies utilitzades en les modificacions post-sintètiques de MOFs il·lustrant els principals aven?os i exemples, amb l’objectiu de centrar al lector en el context d’aquesta Tesi. També s’hi expliquen les principals aplicacions de MOFs funcionalitzats post-sintèticament. En el Capítol 2 s’hi exposen els objectius generals i específics d’aquesta Tesi. En el Capítol 3 es desenvolupa la nova metodologia per a realitzar funcionalitzacions post-sintètiques de MOFs basades en l’ozonòlisi sòlid-gas. Els anells ozònids generats s’identifiquen per ressonància magnètica nuclear (RMN). Cal remarcar que aquest nou mètode s’ha demostrat mitjan?ant transformacions dins d’un mateix cristall, com s’ha confirmat per difracció de raigs X de monocristall conjuntament amb càlculs de teoria del funcional de la densitat (DFT). Finalment, la disposició de la funcionalitat ozònid és demostrada mitjan?ant un tractament selectiu posterior. En el Capítol 4 s’estén l’ús de l’ozonòlisi sòlid-gas per a la modificació post-sintètica de la porositat de MOFs. Demostrem que, a través de la selecció de MOFs Zr-fcu amb mescla de lligands que consisteixen en parelles on un dels lligands conté enlla?os olefina capa?os de ser trencats per ozonòlisi i l’altre lligand és resistent a l’ozó, podem realitzar el trencament selectiu dels lligands mitjan?ant l’ozonòlisi per aconseguir la fusió de microporus en mesoporus en la mateixa estructura del MOF. Així, els MOFs mesoporosos es generen eliminant els fragments de lligand a través de rentats o sublimació, com ho evidencien les seves noves propietats d’adsorció.