Carbons porosos derivats de xarxes metal·loorgàniques tipus UiO-66 per al seu ús com a adsorbents

Abstract

[cat] S'han preparat diverses xarxes metal·loorgàniques (MOFs) mitjançant síntesi convencional i síntesi modificada per a l’obtenció de nanopartícules. Les mostres preparades pertanyen a la família de xarxes metal·loorgàniques UiO-66 i es caracteritzen per presentar elevada superfície específica i porositat. Mitjançant la calcinació en atmosfera inert de les xarxes metal·loorgàniques preparades, s'han obtinguts carbons porosos que contenen partícules d’òxid de zirconi. Els diferents materials obtinguts s'han caracteritzat mitjançant difracció de raigs X, microscòpia electrònica i adsorció-desorció de nitrogen a 77 K. L’estudi de la capacitat i cinètica d’adsorció dels materials obtinguts ha demostrat que els carbons porosos preparats presenten una capacitat d’adsorció superior a la de les corresponents xarxes metal·loorgàniques precursores i a la de diferents adsorbents comercials. En el cas d’un dels carbons, C-UiO-66 (CH), s’ha determinat que la seva capacitat d’adsorció màxima és de 170 mg de rodamina B per gram de carbó i que a més es tracta d’un material fàcilment regenerable, que manté la seva capacitat d’extracció almenys durant 10 cicles. S'ha preparat una membrana a partir del carbó C-UiO-66 (CH), la que s'ha caracteritzat cristal·logràfica i morfològicament, corroborant que el mètode utilitzat per a la preparació de la mateixa permet la deposició d’una capa uniforme de carbó sobre la superfície d’un filtre comercial. La membrana preparada s’ha utilitzat per a l’extracció en flux de rodamina B, demostrant que la incorporació del carbó C-UiO- 66 (CH) al filtre comercial incrementa la seva capacitat de extracció en més d’un 50%. L’estudi realitzat suggereix que l’ús de carbons derivats de xarxes metal·loorgàniques pot conduir a l'obtenció de materials òptims per a adsorbir contaminants com la rodamina B.