GCSE Science Revision Chemistry “La unión en los polímeros”
ResumenLos geles poliméricos, un estado representativo de los polímeros en red, son una valiosa y conocida clase de materiales con diversas propiedades funcionales y atractivas, por lo que se utilizan habitualmente en la vida cotidiana. Las propiedades de un gel polimérico no sólo dependen de la estructura química de la red, sino también de la estructura física, incluidos los puntos de reticulación, las cadenas poliméricas o las composiciones de la red, como han demostrado estudios recientes sobre geles poliméricos con estructuras físicas elaboradas. Utilizando un nuevo tipo de cristal poroso, un marco metal-orgánico (MOF) formado por ligandos orgánicos e iones metálicos, como material clave, varios grupos de investigación han desarrollado un procedimiento sintético para la formación de polímeros en red con estructuras altamente controladas. Esta revisión se centra en la integración de MOFs y polímeros de red orgánicos para formar polímeros de red con forma o redes híbridas orgánico-inorgánicas a través de los siguientes tres métodos: (1) polimerización de los ligandos orgánicos en un MOF utilizando las moléculas invitadas, (2) polimerización de ligandos orgánicos homopolimerizables en un MOF en ausencia de moléculas invitadas, y (3) formación de MOFs a partir de ligandos orgánicos poliméricos.
Adsorción de moléculas orgánicas sobre metales
Los marcos orgánicos covalentes (COF) son una clase de materiales que forman estructuras bidimensionales o tridimensionales mediante reacciones entre precursores orgánicos que dan lugar a enlaces covalentes fuertes para obtener materiales porosos, estables y cristalinos. Los COF surgieron como un campo del dominio general de los materiales orgánicos a medida que los investigadores optimizaban tanto el control sintético como la selección de precursores[1]. Estas mejoras en la química de coordinación permitieron que materiales orgánicos no porosos y amorfos, como los polímeros orgánicos, avanzaran hacia la construcción de materiales porosos y cristalinos con estructuras rígidas que otorgaban una estabilidad excepcional al material en una amplia gama de disolventes y condiciones. 1] [2] Gracias al desarrollo de la química reticular, se logró un control sintético preciso que dio lugar a estructuras ordenadas y nanoporosas con una orientación estructural altamente preferente y propiedades que podían mejorarse y amplificarse de forma sinérgica [3]. [3] Con una selección juiciosa de las unidades de construcción secundarias (SBU) del COF, o precursores, la estructura final podía predeterminarse y modificarse con un control excepcional que permitía un ajuste fino de las propiedades emergentes [4] Este nivel de control facilita el diseño, la síntesis y la utilización del material del COF en diversas aplicaciones, muchas veces con métricas a escala o que superan las de los enfoques actuales del estado de la técnica.
Avances materiales
La captura y el almacenamiento eficientes del yodo radiactivo (129I o 131I) formado durante el uso extensivo de la energía nuclear es de suma importancia. Por lo tanto, es de gran importancia diseñar y empolvar nuevos adsorbentes para eliminar eficazmente el yodo de los residuos nucleares. En este trabajo, presentamos un nuevo polímero orgánico covalente (JLUE-COP-3) construido a través de enlazadores mixtos heteroestructurales con porosidad perforada, gran cantidad de anillos fenilos π-conjugados y grupos funcionales -CO-NH- y -SO3H para el proceso de adsorción de yodo. Tras caracterizar completamente la morfología y la estructura, se exploró en detalle el comportamiento de adsorción del yodo por los polímeros resultantes. Se determinó que el comportamiento de adsorción externa obedece al modelo cinético de pseudo-segundo orden según el análisis cinético. Se obtuvo que la capacidad máxima de adsorción de líquidos alcanzaba los 153,85 mg/g a 298 K, lo que se evaluó mediante el modelo de isoterma de Langmuir. Además, los atributos negativos de ΔG° así como los positivos de ΔH° y ΔS° a tres temperaturas indicaron que la naturaleza de la adsorción de yodo sobre JLUE-COP-3 era espontánea y endotérmica. El presente estudio podría suponer una gran contribución a la fabricación sencilla de materiales POP de tres componentes de última generación y a sus aplicaciones en el tratamiento de residuos nucleares.
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Luscombe, Christine K., Maitra, Uday, Walter, Michael y Wiedmer, Susanne K.. “Theoretical background on semiconducting polymers and their applications to OSCs and OLEDs” Chemistry Teacher International, vol. 3, no. 2, 2021, pp. 169-183. https://doi.org/10.1515/cti-2020-0020
Luscombe, C., Maitra, U., Walter, M. & Wiedmer, S. (2021). Theoretical background on semiconducting polymers and their applications to OSCs and OLEDs. Chemistry Teacher International, 3(2), 169-183. https://doi.org/10.1515/cti-2020-0020
Luscombe, C., Maitra, U., Walter, M. y Wiedmer, S. (2021) Theoretical background on semiconducting polymers and their applications to OSCs and OLEDs. Chemistry Teacher International, Vol. 3 (Issue 2), pp. 169-183. https://doi.org/10.1515/cti-2020-0020
Luscombe, Christine K., Maitra, Uday, Walter, Michael y Wiedmer, Susanne K.. “Theoretical background on semiconducting polymers and their applications to OSCs and OLEDs” Chemistry Teacher International 3, no. 2 (2021): 169-183. https://doi.org/10.1515/cti-2020-0020