MOF, POM, MOF-POM Research groups

Línea 1: Diseño de estructuras metalorgánicas (MOF)
El estudio  de esqueletos metal-orgánicos (MOFs) es un área de gran actividad debido a sus aplicaciones en biología molecular, nanoelectrónica, catálisis, sensórica y separación/almacenamiento de gases. El objetivo principal de esta línea de investigación es el diseño y preparación de estructuras metal-orgánicas empleando moléculas biológicas como bases nitrogenadas (nucleobases y sus derivados) para  evaluar su capacidad de adsorción, propiedades electrónicas/ópticas y su procesamiento como nanomateriales. En todos los casos, se hace uso de entidades metal-nucleobase como unidades básicas de construcción para dar lugar a estructuras extendidas generadas mediante enlaces de coordinación (MOFs) o por ensamblaje supramolecular entre las nucleobases ancladas a los centros metálicos (supraMOFs). La rigidez de los fragmentos metal-nucleobase en el modo de coordinación así como los enlaces de hidrógeno que establecen conducen a restricciones estructurales que impiden una ocupación efectiva del espacio, y como resultado se favorece la obtención de estructuras porosas sostenidas tanto por enlaces de coordinación como de hidrógeno.

Línea 2: Química de polioxometalatos (POM)
Los polioxometalatos (POMs) son clústeres aniónicos formados por V, Mo o W y oxígeno que constituyen una clase de compuestos única, tanto por su complejidad estructural, como por su versatilidad topológica, electrónica y reactiva, lo que hace que hayan encontrado importantes aplicaciones en numerosos campos de la ciencia (catálisis, magnetismo, biomedicina, electro- y espintrónica, reconocimiento molecular, óptica, conductividad, intercambio iónico) con implicaciones en temas de relevancia socioeconómica actual (tecnología, salud, energía, medio ambiente). El objetivo de esta línea de investigación es el diseño y preparación de polioxometalatos híbridos que contengan metales 3d y/o 4f con objeto de evaluar su capacidad de adsorción, propiedades catalíticas y actividad antitumoral, así como proceder a su procesamiento como nanomateriales soportados en superficies poliméricas funcionalizadas o nanopartículas. Para la preparación de los polioxometalatos híbridos se emplearán dos aproximaciones sintéticas: i) el uso de entidades metal-orgánicas como unidades de construcción que permitan ensamblar los POMs para dar estructuras robustas extendidas basadas en la coordinación de los metales a la superficie del polianión, ii) funcionalización orgánica directa de POMs que incorporan metales 3d y/o 4f accesibles mediante el uso de química de coordinación clásica.

Línea 3: Estructuras supramoleculares constituidas por MOF y POM (MOF-POM)
Los esqueletos metal-orgánicos que incorporan polioxometalatos son arquitecturas extendidas que representan una familia emergente de materiales (MOF-POM) con una gran diversidad estructural, flexibilidad y funcionalidad a nivel de nanoescala. Además de presentar un amplio espectro de estructuras configurables también poseen una vasta gama de propiedades físicas que reflejan las características de las unidades que las constituyen. Las propiedades intrínsecas de los MOF: microporosidad, elevada área superficial, selectividad y de los POM: estabilidad térmica y mecánica, propiedades redox y ácido-base, funcionalidad permitirán que los materiales MOF-POM puedan emplearse en un amplio espectro de aplicaciones. Las propiedades magnéticas, y el comportamiento catalítico de estos compuestos porosos podrá explorarse en el futuro, así como la conductividad de protones y el rendimiento capacitivo.  De cualquier modo, los materiales MOF-POM integrados por unidades POM solubles en agua y materiales cristalinos MOF insolubles posibilitan expandir el alcance de las aplicaciones de los POM.
 

Science field

Physical Sciences

Institution
University of the Basque Country (UPV/EHU)
RIS3 Priorities
  • Advanced manufacturing
Main researcher
Gutiérrez-Zorrilla López, Juan Manuel
Address
Facultad de Ciencia y Tecnologia
How to arrive
Main research lines
  • Diseño de estructuras metalorgánicas (MOF)
  • Química de polioxometalatos (POM)
  • Estructuras supramoleculares constituidas por MOF y POM (MOF-POM)