Un equipo internacional de investigadores sintetizó recientemente marcos orgánicos covalentes basados en poliariléter, el material poroso cristalino más estable registrado. El equipo, que incluye a la Universidad de Delaware, Yushan Yan, y la Universidad de Jilin, Qianrong Frank Fang, un ex investigador postdoctoral conYan en UD, describió sus resultados en la revista científica internacional Química de la naturaleza .
Algunos materiales actúan como tamices y permiten que las moléculas pasen a través de sus poros. Estos materiales, conocidos como tamices moleculares, son útiles en muchos procesos industriales, especialmente en los sectores químico y energético. Podrían usarse para eliminar contaminantes del agua.también recibió atención para posibles aplicaciones en el sector aeroespacial, transporte ferroviario, fabricación de automóviles y más, pero hasta ahora, sus aplicaciones se han visto limitadas por su inestabilidad en condiciones extremas
Yan, el distinguido profesor de ingeniería del Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular, ha investigado materiales porosos cristalinos como la zeolita desde su investigación doctoral a principios de la década de 1990. Ganó el Premio Donald Breck, el premio más alto de la Asociación Internacional de Zeolita en2010 por su trabajo de película delgada de zeolita. Cuando Fang se unió a su grupo en 2009, la pareja comenzó a explorar una clase emergente de materiales porosos cristalinos llamados marcos orgánicos covalentes, que están unidos por enlaces covalentes, muestran una gran promesa, pero a veces están limitados porquímicos disponibles y su inestabilidad en condiciones difíciles, como ácidos y bases fuertes.
Yan y Fang fueron los primeros en crear estructuras orgánicas covalentes usando enlaces estables de carbono-nitrógeno imida y desde entonces, primero en UD y luego en la Universidad de Jilin después de que Fang dejó UD para tomar un prestigioso puesto de facultad en China, ha sidotrabajando para desarrollar marcos orgánicos covalentes basados en enlaces carbono-oxígeno. Anticiparon que estos materiales serían estables, si tan solo pudieran fabricarlos.
Para hacerlo, hicieron estructuras de poliariléter, un plástico de ingeniería altamente estable. Al diseñar cuidadosamente los esqueletos basados en nuevos enlaces estables, hicieron un material que era más estable que cualquier otro de su clase.
"Una vez que tiene el enlace carbono-oxígeno, este material poroso es estable en ácidos fuertes, bases fuertes y oxidantes fuertes", dijo Yan. Los marcos también son estables hasta 400 grados Celsius. "Entre los materiales cristalinos porosos, orgánicoso inorgánico, este es el más estable "
Para el siguiente paso, el equipo de investigación creó marcos orgánicos covalentes basados en poliariléter que podrían filtrar los residuos de antibióticos fuera del agua en un pH que oscila entre 1 y 13.
En el documento, el grupo de investigación concluyó: "Estos COF estables [marcos orgánicos covalentes] son una plataforma perfecta para la preparación de materiales funcionales que se pueden utilizar en entornos químicos extremos".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Delaware . Original escrito por Julie Stewart. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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