Micro-reactores basados en películas microporosas funcionalizadas con nanopartículas

Abstract

The objective of this Thesis is to investigate the development of films of new microporous materials that can act as means of dispersion of active phases, to be used in solid-gas catalytic reactions.Particularly, it focuses on the study of films from a Metal-Organic Framework (MOF), which is a new type of material, organic-inorganic hybrid, with a high specific surface area. ZIF-8 is taken as a study model. This material has good thermal and mechanical stability in comparison with another MOFs and has been intensively studied in recent years. In addition, to catalytically evaluate the synthesized films, a methodology is developed to obtain metal substrates with microchannels . A micro-reactor module is also developed, where the units with MOF films are tested as catalytic characterization.

El objetivo global de esta tesis es investigar el desarrollo de películas de nuevos materiales micro-porosos que puedan actuar como medios de dispersión de fases activas, para ser utilizados en reacciones catalíticas sólido-gas. En particular, se enfoca en el estudio de películas de un Metal-Organic Framework (MOF), que es un nuevo tipo de material, híbrido orgánico-inorgánico, de elevada superficie específica. Dentro de estos materiales, se toma uno como modelo de estudio, denominado ZIF-8 (MOF N° 8 de la familia de los Zeolitic Imidazolate Frameworks). Éste, es un MOF catalogado como “robusto”, en el sentido de su buena estabilidad térmica y química en comparación con materiales de su misma especie y que viene siendo intensamente estudiado en los últimos años. Además, para evaluar catalíticamente las películas sintetizadas, se desarrolla una metodología para obtener sustratos metálicos con micro-canales en los que luego se efectúan los crecimientos del MOF. También se desarrolla un módulo micro-reactor, en donde se ensayan las unidades con películas del MOF a modo de caracterización catalítica.