Los químicos de materiales en el Reino de Arabia Saudita han desarrollado un sólido superporoso compuesto por un mosaico de iones metálicos y enlaces orgánicos un marco organometálico o MOF que puede absorber hasta el 200% de su propio peso en humedad atmosféricaLa tecnología, presentada el 11 de enero en la revista Chem , podría aplicarse para regular los niveles de humedad, particularmente en entornos confinados como cabinas de aviones y edificios con aire acondicionado.
"No me sorprende que los MOF superen los sólidos existentes en su absorción de capacidad de agua", dice el autor principal Mohamed Eddaoudi, de la Universidad de Ciencia y Tecnología King Abdullah. "Modularidad de MOF, áreas de superficie ultraalta y grandes volúmenes de poros., combinados con la capacidad de controlar la funcionalidad de la superficie de los poros y el tamaño y la forma de los poros, colocan a los MOF como candidatos potenciales para sistemas de control de humedad rentables y eficientes en energía ".
Los materiales superabsorbentes permanentemente porosos, con la estabilidad hidrolítica requerida combinada y la absorción de agua significativa, son difíciles de fabricar porque la mayoría de los sólidos porosos son demasiado densos o demasiado reactivos al agua. Eddaoudi y sus colaboradores superaron este problema con su diseño de Cr-soc-MOF-1, un MOF formado por iones de cromo unidos entre sí por ligandos orgánicos a base de carboxilato que dejan jaulas y canales bien definidos para que el agua se acumule. Los iones de cromo se mantienen en su lugar mediante restos carboxilato de forma bidentada, formando ungrupo rígido de hexacarboxilato de cromo oxo-trinuclear III, asegurando que el adsorbente de Cr-soc-MOF-1 resultante posea la estabilidad hidrolítica requerida.
Los investigadores probaron las propiedades de adsorción de agua de Cr-soc-MOF-1 y descubrieron que a medida que la humedad relativa aumenta hasta un 55%, la cantidad de agua adsorbida aumenta gradualmente, seguida de una fuerte absorción de agua entre 60 y 75% de humedad relativa.En este punto, el MOF alcanza su capacidad máxima, donde puede capturar casi el doble de su peso en agua adsorbida 1.95 g / g. De manera notable, Cr-soc-MOF-1 mantiene su integridad estructural y rendimiento en más de 100 aguas analizadas.ciclos de adsorción-desorción de vapor.
Ahora que los investigadores tienen un material que puede regular fácilmente la humedad absorbe y desorbe, se dedican a un trabajo colaborativo para desarrollar formas de crear un dispositivo de control de humedad.
"En 20 años pasamos de un folklore a que los MOF no son estables y son estructuras bonitas para MOF con una estabilidad hidrolítica sin precedentes y propiedades excepcionales relevantes para la seguridad energética y la sostenibilidad ambiental", dice Eddaoudi. "No tengo dudas en mi menteque el futuro de los MOF es brillante, y la única limitación será la imaginación del científico sobre dónde se pueden desplegar los MOF de manera efectiva y eficiente ".
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