Adsorción de dióxido de carbono en redes metal orgánicas de terbio

Abstract

Los materiales tipo MOF (metal organic frameworks) tienen características fisicoquímicas modulables y son capaces de adsorber el CO₂, actúan como una especie de esponjas a escala molecular, cuyo tamaño de poros se define de acuerdo con las necesidades, permitiéndole tener una excelente capacidad de adsorber compuestos líquidos y gases, retenerlos en su interior, y poder realizar modificaciones una vez sintetizados. En este trabajo, se presentan los resultados de la adsorción de CO₂ en MOF de terbio sintetizadas con los ligandos orgánicos: 1,4-bencenodicarboxilato (BDC), benceno-tricarboxilato (BTC) y 1,3-tiofeno-dicarboxilato (TDC). Los materiales obtenidos se caracterizaron mediante DRX, FT-IR, TGA, MEB, EDX y adsorción de N₂. Con el análisis estructural se determinó el tamaño nanométrico de los materiales cristalinos. La capacidad de adsorción de CO₂ se modificó con el tratamiento térmico de las muestras bajando de 17.6 a 7.5 cm³/g para Tb₂(BDC)₃, de 112 a 12.6 cm3/g para Tb(BTC) y en el caso de Tb₂(TDC)₃ con una menor decaída de 15.9 a 14.6 cm³/g.

MOF (metal organic frameworks) type materials have modulable physicochemical characteristics and are capable of adsorbing CO₂, they act as a kind of sponges on a molecular scale, whose pore size is defined according to needs, allowing it to have an excellent adsorption capacity. liquid compounds and gases, retain them inside, and be able to make modifications once synthesized. In this work, the results of CO₂ adsorption in terbium MOFs synthesized with the organic ligands: 1,4- benzenedicarboxylate (BDC), benzene-tricarboxylate (BTC) and 1,3-thiophenedicarboxylate (TDC) are presented. The materials obtained were characterized by XRD, FT-IR, TGA, SEM, EDX and N₂ adsorption. With the structural analysis, the nanometric size of the crystalline materials was determined. The CO₂ adsorption capacity was modified with the heat treatment of the samples, decreasing from 17.6 to 7.5 cm³/g for Tb₂(BDC)₃, from 112 to 12.6 cm3/g for Tb(BTC) and in the case of Tb₂(TDC )₃ with a smaller decay of 15.9 to 14.6 cm³/g.