SÍNTESIS, CARACTERIZACIÓN Y EVALUACIÓN DE UNA MEMBRANA DE BIOMOF BASADO EN ADENINA Y ÁCIDO TRIMESICO PARA SU FUTURA APLICACIÓN EN ADSORCIÓN Y SEPARACIÓN DE GASES

Abstract

Las redes metal-orgánicas MOF (por sus siglas en inglés, Metal Organic Frameworks) materiales poroso eficaces en la adsorción y separación de gases principalmente CO2. En esta tesis se sintetizó exitosamente una membrana de un nuevo BioMOF de Zinc basado en adenina y ácido benceno-1,3,5-tricarboxilico (BTC) mejor conocido como ácido trimésico. El método de preparación de la membrana fue crecimiento secundario, se caracterizó por difracción de rayos X en polvos (PXRD), microscopía de barrido electrónico (SEM), espectroscopia infrarroja y además se realizó el análisis de permeación para los gases H2, N2, CO2, propano y propeno. La membrana bien integrada por cristales de aproximadamente 12.3 μm de largo. Los estudios de permeabilidad mostraron valores de adsorción de 2.71259 x 10-6 CO2, 1.14109x10-5 H2, 3.39432 x 10-6 N2, 4.0095 x10-6 C3H8 y 3.4905 x10-6 C3H6 ( molm2 s Pa ) lo que mostró que la membrana posee una selectividad de 4.21 para CO2 respecto al hidrógeno. De manera paralela se sintetizó una membrana del ya reportado por Rosi BioMOF-1 para fines de comparación. Nuestra membrana presentó valores de permeación y selectividad similares a los del BioMOF-1 a pesar de tener un tamaño de poro menor (15 Å vs 30 Å) lo que se atribuye a los nitrógenos de adenina y oxígenos de carboxilatos no coordinados. Dado los resultados obtenidos, la membrana de BioMOF sintetizada se propone como un nuevo material hِíbrido poroso biocompatible de gran interés para su futura aplicación en adsorción y separación de gases desde una perspectiva ambiental y energética.