PROYECTO FINAL UNIVERSITARIO BLOQUES
Valeria Manrique Bautista
Created on May 29, 2023
More creations to inspire you
2021 TRENDING COLORS
Presentation
HISTORY OF THE CIRCUS
Presentation
LETTERING PRESENTATION
Presentation
SPRING HAS SPRUNG!
Presentation
BIDEN’S CABINET
Presentation
VACCINES & IMMUNITY
Presentation
UNCOVERING REALITY
Presentation
Transcript
Alumno: Eduardo ManrIque SáenzDepartamento de Química Inorgánica
Implementación de materiales orgánicos porosos para descontaminación de agua
X2022/2023
01.INTRODUCCIÓN
06.CONCLUSIONES
05.RESULTADOS
04.PARTE EXPERIMENTAL
03.PLAN DE TRABAJO
02.OBJETIVOS
Índice
01
INTRODUCCIÓN
Yaghi, O. M. et al. Reticular synthesis and the design of new materials. Nature 423, 705–714 (2003).
Fig. 1: Materiales reticulares
(MOF-5) ,1999 (COF-5), 2005
La química reticular
01. INTRODUCCIÓN
Ren, S. et al. Porous, Fluorescent, Covalent Triazine-Based Frameworks Via Room-Temperature and Microwave-Assisted Synthesis. Adv. Mater. 24, 2357–2361 (2012).
Fig. 2: Principales estrategias de síntesis de CTFs: a) Tratamiento sobre cianobencenos en presencia de ZnCl2 o TFMSA, b) A partir de amidas aromáticas primarias en presencia de P2O5, c) Reacciones tipo Friedel-Crafts (en este caso el anillo de triazina está formado) y d) A partir de aldehídos aromáticos con amidinas.
Redes covalentes de triazina o CTFs (Covalent Triazine Frameworks),2008
01. INTRODUCCIÓN
Herrera, A. et al. One-Pot Synthesis of 1,3,5-Triazine Derivatives via Controlled Cross-Cyclotrimerization of Nitriles: A Mechanism Approach. J. Org. Chem. 79, 7012–7024 (2014).
Fig. 3: Esquema de síntesis de Phen-CTF.
01. INTRODUCCIÓN
Fig. 4: Post-funcionalización y fotocatálisis del material Phen-CTF.
01. INTRODUCIÓN
02
OBJETIVOS
02. OBJETIVOS
GENERALES
- Estudio de la síntesis de CTFs mediante la obtención de CTF-4 y Phen-CTF.
- Evaluar la sinergia en la funcionalización del material Phen-CTF y metales como Ni (II) y Fe (II) en la degradación de un contaminante presente en el agua como el azul de metileno.
10
03
PLAN DE TRABAJO
11
Funcionalizar el material Phen.CTF con sales de Ni (II) y Fe (II). La caracterización de estos compuestos se hará mediante, TXRF y Reflectancia difusa.
2.
Los materiales obtenidos serán empleados como catalizadores heterogéneos en reacciones de fotocatálisis de degradación del azul de metileno. Se evaluarán los resultados por medidas de absorbancia UV-Vis.
Síntesis del material material CTF-4 y Phen.CTF. Caracterización del material mediante análisis de espectroscopía infrarroja y resonancia magnética nuclear de protones.
03. Plan de trabajo
12
04
PARTE EXPERIMENTAL
13
Mollar Borràs, C. Reacciones de acoplamiento cruzado catalizadas por Pd sobre Csp3 en α a grupos sulfinilo: transformaciones selectivas y de tres componentes. (Universidad de Valencia, 2012).
Fig. 5: Condiciones de reacción en la síntesis de Phen-CTF (arriba) Formación de building-block de CTF-4 (izquierda)
06. METODOLOGÍA
14
Fig. 6: Etapas en la síntesis de Phen-CTF. De izq. a dcha: Formación de building-block, lavado con agua, filtra-do a través de celita, lavado con cetona, formación de sal, formación de triazina, material Phen-CTF.
In a 100 mL pear-shaped flask fitted with a Teflon screw cap, 400 mg of 1 were dispersed in 10 mL of dichloromethane under and ultrasound bath for 10 min. Then, 4 mL of trifluoromethanesulfonic acid were added dropwise under an ice bath. The flask was sealed, and the mixture was heated at 100 º C during 24 h. After cooling down to room tem perature, 20 mL of a mixture of EtOH-water 1:1 were added dropwise with gentle stirring. The yellow solid was isolated by centrifugation and repeatedly washed with EtOH-water 1:1 until neutral pH was reached. Then, the material was finally washed with acetone and diethyl ether and dried under vacuum for 24 h.
Synthesis of phen-ctf
14
Fig. 6: Etapas en la síntesis de Phen-CTF. De izq. a dcha: Formación de building-block, lavado con agua, filtra-do a través de celita, lavado con cetona, formación de sal, formación de triazina, material Phen-CTF.
In a 100 mL pear-shaped flask fitted with a Teflon screw cap, 400 mg of 1 were dispersed in 10 mL of dichloromethane under and ultrasound bath for 10 min. Then, 4 mL of trifluoromethanesulfonic acid were added dropwise under an ice bath. The flask was sealed, and the mixture was heated at 100 º C during 24 h. After cooling down to room tem perature, 20 mL of a mixture of EtOH-water 1:1 were added dropwise with gentle stirring. The yellow solid was isolated by centrifugation and repeatedly washed with EtOH-water 1:1 until neutral pH was reached. Then, the material was finally washed with acetone and diethyl ether and dried under vacuum for 24 h.
Synthesis of phen-ctf
15
Funcionalización de Phen-CTF con metales níquel (II) y hierro (II).
Fig. 7: Post-funcionalización de Phen-CTF.
16
Pruebas de degradación del contaminante azul de metileno.
Fig. 8: Esquema de pruebas con azul de metileno.
17
05
RESULTADOS
18
Fig. 9: Espectro IR del bloque de construcción y material CTF-4. Señal 3 a 2220 cm-1 correspondiente al grupo funcional nitrilo desaparece en el material CTF-4 mientras aparecen las señales 1 y 2 del grupo triazina a 1360 y 1510 cm-1
05. RESULTADOS
19
05. RESULTADOS
Fig 10: Resonancia magnética nuclear de protones del bloque de construcción del Phen-CTF
20
Fig.11: Espectros de IR bloque de construcción y material Phen-CTF. Señal 4 grupo funcional nitrilo, a 2220 cm-1, desaparece en el espectro IR del material Phen-CTF mientras aparecen las señales 1 y 2 grupo triazina a 1360 y 1510 cm-1, respectivamente. Ambos espectros de infrarrojo confirman la presencia de fragmentos de fenantrolina en las estructuras, señal 3 a 1600 cm-1
05. RESULTADOS
21
Fig. 12: Espectro de IR de Ni@Phen-CTF.
Lorem ipsum dolor sit
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua.
05. RESULTADOS
Lorem ipsum dolor sit
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua.
22
Fig. 13: Espectro de IR de Fe@Phen-CTF.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit, sed do eiusmod tempor.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit, sed do eiusmod tempor.
05. RESULTADOS
23
Tabla 1: Energías del gap de los materiales.
Fig. 14: Reflectancia Difusa de los materiales: Phen-CTF, Ni@Phen-CTF y Fe@Phen-CTF.
05. RESULTADOS
24
Meier, C. B. et al. Structure-property relationships for covalent triazine-based frame-works: The effect of spacer length on photocatalytic hydrogen evolution from water. Polymer 126, 283–290 (2017).
Fig. 15: Fotoluminiscencia de CTF-4 (blanco) y Phen-CTF en estado sólido (amarillo).
Tabla 2: Porcentajes de material funcionalizado.
05. RESULTADOS
25
Tabla 3: Porcentajes de adsorción de los materiales, λ=365nm.
Fig. 16: Medidas de Adsorción.
05. Resultados
26
Fig.17: Medidas de Absorbancia de muestra de a) CTF-4; b) Phen-CTF; c) Ni@Phen-CTF y d) Fe@Phen-CTF a λ=365nm.
05. Resultados
27
Fig.19: Porcentajes de azul de metileno sin degradar en cada muestra. λ=365nm.
Fig.18: Medida de absorbancia de azul de metileno (vial de control). λ=365nm
05. Resultados
28
Fig. 20: Máximos de Absorbancia en las muestras al inicio y transcurridas 24h. λ=461nm.
05. Resultados
29
06
CONCLUSIONES
30
- Se ha sintetizado con éxito el material Phen-CTF y sus derivados con Ni(II) y Fe(II), como también el CTF-4. - El material Phen-CTF mejora la degradación del azul de metileno comparado con el CTF-4 en las condiciones ensayadas. - La coordinación de los metales al fragmento fenantrolina del material afecta a las propiedades fotofísicas del material resultante. - En las condiciones ensayadas, esta post-funcionalización no ha mejorado la degradación del azul de metileno.
conclusiones
31
Gracias por su atención