En este Proyecto se llevarán a cabo investigaciones para un desarrollo racional de redes metal-orgánicas (MOFs) y óxidos nano-estructurados basados en metales no nobles, utilizando reactivos y protocolos simples, de bajo costo y respetuosos con el medio ambiente. Se propone alcanzar una regulación fina de las propiedades fisicoquímicas de dichos sólidos, que lleven a una mejora en su desempeño para diversos procesos medioambientales. Los procesos a investigar con dichos nanomateriales serán la oxidación catalítica de CO y COProx, la reducción electrocatalítica de oxigeno (ORR), la obtención de H2 a partir de la descomposición de ácido fórmico y el desarrollo de MOFs para procesos de captura de CO2 a bajas presiones y temperaturas. El eje central de las investigaciones implicará el estudio de variables de síntesis y estrategias de modificación post-sintética de los materiales, el análisis de sus propiedades emergentes a través de exhaustivas caracterizaciones y la evaluación de su comportamiento. Los MOFs son sólidos con una gran diversidad de propiedades fisicoquímicas y posibilidades de funcionalización, que los han posicionado como uno de los materiales multifuncionales actuales más promisorios y algo similar ocurre con las películas de óxidos de dominio nanométrico, en las que el control de su forma y tamaño ejercen una marcada influencia en sus propiedades catalíticas. Este enfoque que aborda el proyecto, permitirá obtener conocimientos sobre aspectos fundamentales en la síntesis de MOFs y películas de nano-óxidos; regular propiedades de MOFs y películas de nano-óxidos con promotores y modificaciones post-sintéticas; alcanzar una profunda comprensión de las interrelaciones entre propiedades fisicoquímicas de los nanomateriales-sitios de interacción y su desempeño; impulsar del desarrollo de nuevos dispositivos, como micro-reactores y micro-electrodos, con importancia en procesos medioambientales.
This project will conduct research for the rational development of metal-organic frameworks (MOFs) and nanostructured oxides based on non-noble metals, using simple, low-cost and environmentally friendly reagents and protocols. It is proposed to achieve a fine regulation of the physicochemical properties of these solids, leading to an improvement in their performance for various environmental processes. The processes to be investigated with these nanomaterials will be the catalytic oxidation of CO and COProx, the electrocatalytic reduction of oxygen (ORR), the obtention of H2 from the decomposition of formic acid and the development of MOFs for CO2 capture at low pressures and temperatures. The central axis of the research will involve the study of synthesis variables and post-synthetic modification strategies of the materials, the analysis of their emerging properties through exhaustive characterizations and the evaluation of their behavior. MOFs are solids with a wide variety of physicochemical properties and functionalization possibilities, which have positioned them as one of the most promising multifunctional materials today. Something similar happens with nanometer domain oxide films, in which the control of their shape and size exerts a marked influence on their catalytic properties. This approach addressed by the project will allow obtaining knowledge on fundamental aspects in the synthesis of MOFs and nano-oxide films; regulating properties of said nanomaterials with promoters and post-synthetic modifications; achieving a deep understanding of the interrelations between their physicochemical properties-interaction sites and their performance, promoting the development of new devices, such as micro-reactors and microelectrodes, with importance in environmental processes.
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