Síntesis y caracterización de MOFs bimetálicos basados en complejos de Níquel (II) y evaluación de las propiedades catalíticas de los materiales

Abstract

[ES] En nuestro grupo de investigación, se han sintetizado con éxito nuevos sistemas tipo MOFs bimetálicos basados en Paladio. Para ello, se ha desarrollado un método de síntesis para obtener un complejo organometálico que, combinado con otros metales como Co, Mn, In y Ce, sirva de red principal para obtener diferentes MOFs. Estos sistemas han sido probados directamente como catalizadores en procesos de semi-hidrogenación. Sin embargo, con el fin de superar algunas limitaciones que los MOFs presentan en catálisis tales como baja estabilidad y actividad, se han utilizado como precursores en la obtención de nanopartículas bimetálicas soportadas sobre carbón para mejorar estas propiedades. La obtención de buenos resultados en cuanto a la composición y forma de nanopartículas bimetálicas basadas en Paladio han sugerido una nueva ruta basada en el uso de Níquel ya que resulta muy interesante dado su menor coste y abundancia. Para ello, se contempla la síntesis de un complejo de Níquel (II) tetracoordinado (NiH4L) análogo al de Paladio, el cual se combina con sales metálicas basadas en Cobalto (Co) para la obtención del correspondiente MOF bimetálico. Una vez caracterizado y comprobado que el compuesto sea el deseado, este puede ser utilizado directamente en procesos catalíticos o como precursor de nanopartículas soportadas a través de procesos de destrucción controlada por vía térmica y ampliar así el abanico de posibilidades, siempre teniendo en cuenta las propiedades magnéticas del Níquel que pueden resultar muy interesantes a la hora de la catálisis y dentro del marco de la Química Sostenible.

[EN] In our research group, new Palladium-based bimetallic MOFs have been succesfully synthesized. Therefore, a synthesis method has been developed to obtain an organometallic Pd based complex. Combined with other metals as Co, Mn, In and Ce, this material is the building unit to obtain different Palladium MOFs. These systems have been directly tested as catalysts in semi-hydrogenation processes. However, in order to overcome some limitations that MOFs present in catalysis such as low stability and activity problems, they have been used as precursors to obtain bimetallic nanoparticles (NPs) supported on carbon to improve these properties. The previous good results obtained in the composition and shape of bimetallic nanoparticles based on Palladium has suggested a new route based on the use of Nickel as the main framework metal, which is very interesting given its lower cost and abundance. In this sense, the synthesis of a tetracoordinated Nickel (II) complex (NiH4L) analogous to the Palladium one is considered, which is combined with metal salts based on Cobalt (Co) to obtain a singular Metal-Organic Framework (MOF). Once the compound has been well characterised and verified to be the desired one, it can be either be used directly in catalytic processes or as a precursors of supported nanoparticles through controlled thermal destruction processes, broadening the range of possibilities and always taking into account the magnetic properties of Nickel that can be very interesting in catalysis and in Sustainable Chemistry.