Título Tesis: “Estudio de la conversión catalítica de co2 sobre estructuras organometálicas”
Profesor (a) Guía: Alejandro Toro-Labbé / Soledad Gutierrez
Defensa de Tesis Doctoral: 5 de junio del 2019
Resumen
Últimos análisis atmosféricos muestran el gran aumento de la concentración de dióxido de carbono (CO2), principal gas de efecto invernadero, niveles que evidencian el cambio climático. Se han estudiado diversas vías para disminuir la concentración de CO2, como la creación de nuevas normativas que restrinjan las emisiones, además de la utilización, adsorción y almacenamiento de éste.
Los metal-organic frameworks (MOFs) son una clase de material poroso cristalino que consisten en clusters metálicos conectados con puentes orgánicos, y han demostrado ser buenos candidatos para el almacenamiento de gases y en procesos catalíticos debido a su flexibilidad, estructura de poros y la variedad que se puede obtener mediante el cambio de los clusters metálicos o los puentes orgánicos.
Considerando que la formación de ácido fórmico (HCOOH) mediante hidrogenación catalítica de CO2 es una de las vías más prometedoras para convertir este gas, dado que HCOOH tiene numerosas aplicaciones industriales, se plantea que esta reacción permitirá reducir la concentración de CO2 de la atmósfera. En éste último contexto, se proponen estrategias para mejorar la conversión de dicho gas, mediante la funcionalización de los puentes orgánicos con alcóxidos metálicos en MOF-5. Los cambios generados han sido estudiados y analizados mediante cálculos mecano-cuánticos, principalmente utilizando la Teoría de Funcionales de la Densidad (DFT), y descriptores que han ayudado a dilucidar el mecanismo de reacción y los eventos químicos involucrados a lo largo de ésta. Se ha encontrado que Mg-MOF-5 no presentará actividad catalítica, sino que más bien se presenta como un captador de CO2 vía formación de un formiato estable.