[FPU2019] Materiales Porosos (MOF) estables en agua

El área de los Metal Organic Frameworks (MOFs) ha progresado enormemente durante los últimos 20 años. Estos materiales cristalinos están formados por ligandos orgánicos (basados en carbono) e iones metálicos, dando lugar a redes cristalinas porosas que presentan un amplio rango de propiedades, entre las que destaca el almacenamiento y/o separación de gases. El presente proyecto de Tesis Doctoral tiene como objetivo general resolver uno de los mayores problemas que presentan los MOFs: la inestabilidad en agua. Para ello, se sintetizarán ligandos que incorporen unidades Carborano (clústeres C2B10H12) que se utilizarán posteriormente en la preparación de MOFs. La unidad Carborano presenta una elevada estabilidad química y térmica, y presenta una elevada hidrofobicidad. Esta última propiedad es clave para que los MOFs preparados sean estables en agua.

El estudiante tendrá la oportunidad de introducirse en el campo de la nanotecnología y la ciencia de materiales, de la mano de la química, como herramienta de síntesis. Los ligandos serán sintetizados mediantes rutas convencionales de síntesis química. Los MOFs serán posteriormente preparados mediantes rutas solvotermales y finalmente caracterizados. La caracterización de los ligandos y correspondientes MOFs supone el aprendizaje de una amplia variedad de técnicas, que van desde IR, RMN, UV-vis hasta difracción en polvo y monocristal, SEM, TEM, TGA, adsorción, etc. El estudiante tendrá también la oportunidad de realizar personalmente medidas de difracción de rayos X (polvo, monocristal, SAXS, etc) en el sincrotrón Alba.

El principal objetivo del trabajo será por tanto el desarrollo de MOFs que incorporen las unidades carborano para la aplicación en Energía y Medioambiente. Se estudiarán por tanto las propiedades físicas de los nuevos materiales, buscando la multifuncionalidad. En este sentido, se hará hincapié en aquellos MOF que muestren flexibilidad, ya que esta propiedad es fundamental para obtener “materiales inteligentes” o que responden a un estímulo de manera reversible.

Requisitos de los candidatos:

• Licenciados en Ciencias Químicas, Materiales o Nanotecnología, con título de máster o que estén matriculados el curso 2019-2020
• Buen expediente académico.
• Se valorará positivamente el dominio del Inglés.