SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE MOFs UTILIZANDO ÁCIDO 1,4- BENZENODICARBOXÍLICO E ZINCO: NOVA ROTA VERDE HIDROTÉRMICA
DOI:
https://doi.org/10.15628/holos.2020.9823Palavras-chave:
MOFs, Síntese, Ambiental, química verde, caracterização.Resumo
Neste estudo, relatamos a síntese pela primeira vez da rede metal-orgânica conhecida na literatura como MOF-5, utilizando exclusivamente água como solvente ao invés de solventes orgânicos em uma síntese hidrotérmica. O material sintetizado que nós denominamos como MOF-5_RVH (rota verde hidrotérmica), foi sintetizado em triplicata e apresentou boa reprodutibilidade de síntese, que foi confirmado a partir das técnicas de difração de raios-X (DRX) e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR-ATR). Observou-se que os padrões de difração da MOF-5-RVH, não apresentavam os picos característicos da MOF-5 na sua fase pura e interpenetrada. Tal fato, foi explicado a partir da influência do solvente na cristalização da rede, que fez com que o processo de nucleação dos cristais não originasse a morfologia cúbica típica da MOF-5, que foi confirmado a partir das análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV).
Downloads
Referências
Batten, S. R., Champness, N. R., Chen, X. M., Garcia-Martinez, J., Kitagawa, S., Öhrström, L., ... & Reedijk, J. (2013). Terminology of metal–organic frameworks and coordination polymers (IUPAC Recommendations 2013). Pure and Applied Chemistry, 85(8), 1715-1724.
Campos, V. D. O. (2014). Síntese e caracterização de redes metalorgânicas baseadas em zinco e ácidos benzenodicarboxílicos (Master's thesis, Universidade Federal do Rio Grande do Norte).
Canevarolo Jr, S. V. (2004). Técnicas de caracterização de polímeros. Artliber, São Paulo, 430(2004).
De Lima Neto, O. J., de Oliveira Frós, A. C., Barros, B. S., de Farias Monteiro, A. F., & Kulesza, J. (2019). Rapid and efficient electrochemical synthesis of a zinc-based nano-MOF for Ibuprofen adsorption. New Journal of Chemistry, 43(14), 5518-5524.
Deacon, G. B., & Phillips, R. J. (1980). Relationships between the carbon-oxygen stretching frequencies of carboxylato complexes and the type of carboxylate coordination. Coordination Chemistry Reviews, 33(3), 227-250.
Farrusseng, D., Aguado, S., & Pinel, C. (2009). Metal–organic frameworks: opportunities for catalysis. Angewandte Chemie International Edition, 48(41), 7502-7513.
Frameworks, M. O. (2011). Applications from catalysis to Gas Storage. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, Germany.
Frem, R. C., Arroyos, G., Flor, J. B., Alves, R. C., Lucena, G. N., Silva, C. M. D., & Coura, M. F. (2018). MOFs (METAL-ORGANIC FRAMEWORKS): UMA FASCINANTE CLASSE DE MATERIAIS INORGÂNICOS POROSOS. Química Nova, 41(10), 1178-1191.
Fujita, N., & Maki, T. (1994). U.S. Patent No. 5,306,845. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office.
Hoskins, B. F., & Robson, R. (1989). Infinite polymeric frameworks consisting of three dimensionally linked rod-like segments. Journal of the American Chemical Society, 111(15), 5962-5964.
Janiak, C., & Vieth, J. K. (2010). MOFs, MILs and more: concepts, properties and applications for porous coordination networks (PCNs). New Journal of Chemistry, 34(11), 2366-2388.
Kitagawa, S., & Kondo, M. (1998). Functional micropore chemistry of crystalline metal complex-assembled compounds. Bulletin of the Chemical Society of Japan, 71(8), 1739-1753.
Leite, A. K. P. (2014). Síntese, estrutura e propriedades de polímeros de coordenação à base de íons lantanídeos e ácidos benzenodicarboxílicos (Master's thesis, Universidade Federal do Rio Grande do Norte).
Li, B., Wen, H. M., Wang, H., Wu, H., Yildirim, T., Zhou, W., & Chen, B. (2015). Porous metal–organic frameworks with Lewis basic nitrogen sites for high-capacity methane storage. Energy & Environmental Science, 8(8), 2504-2511.
Li, H., Eddaoudi, M., O'Keeffe, M., & Yaghi, O. M. (1999). Design and synthesis of an exceptionally stable and highly porous metal-organic framework. nature, 402(6759), 276-279.
Nascimento, J. F. S., Barros, B. S., Kulesza, J., de Oliveira, J. B. L., Leite, A. K. P., & de Oliveira, R. S. (2017). Influence of synthesis time on the microstructure and photophysical properties of Gd-MOFs doped with Eu3+. Materials Chemistry and Physics, 190, 166-174.
O’Keeffe, M., Peskov, M. A., Ramsden, S. J., & Yaghi, O. M. (2008). The reticular chemistry structure resource (RCSR) database of, and symbols for, crystal nets. Accounts of chemical research, 41(12), 1782-1789.
Paz, F. A. A., Klinowski, J., Vilela, S. M., Tome, J. P., Cavaleiro, J. A., & Rocha, J. (2012). Ligand design for functional metal–organic frameworks. Chemical Society Reviews, 41(3), 1088-1110.
Perry, I. (2009). JJ, Perman, JA & Zaworotko, MJ Design and synthesis of metal–organic frameworks using metal–organic polyhedra as supermolecular building blocks. Chem. Soc. Rev, 38, 1400-1417.
Ramos, A. L. D., TANASE, S., & ROTHENBERG, G. (2014). Redes metalorgânicas e suas aplicações em catálise. Quim. Nova, 123-133.
Rowsell, J. L., & Yaghi, O. M. (2006). Effects of functionalization, catenation, and variation of the metal oxide and organic linking units on the low-pressure hydrogen adsorption properties of metal? organic frameworks. Journal of the American Chemical Society, 128(4), 1304-1315.
Sharma, V. K., & Feng, M. (2019). Water depollution using metal-organic frameworks-catalyzed advanced oxidation processes: a review. Journal of hazardous materials, 372, 3-16.
Wells, A. F. (1954). The geometrical basis of crystal chemistry. Part 3. Acta Crystallographica, 7(12), 842-848.
Yaghi, O. M., O'Keeffe, M., Ockwig, N. W., Chae, H. K., Eddaoudi, M., & Kim, J. (2003). Reticular synthesis and the design of new materials. Nature, 423(6941), 705-714.
Zhang, Y., Yuan, S., Day, G., Wang, X., Yang, X., & Zhou, H. C. (2018). Luminescent sensors based on metal-organic frameworks. Coordination Chemistry Reviews, 354, 28-45.