3.19 Tesis doctorado

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https://repositorio.uc.cl/handle/11534/22036

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Browsing 3.19 Tesis doctorado by Subject "13 Acción por el clima"

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    Novel pillar-layered metal organic frameworks based on pyrazole-carboxylate linkers for CO2 adsorption
    (2023) Lancheros Sánchez, Andrés Fernando; Schott Verdugo, Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Química y Farmacia
    With an increasing global population and energy requirement, the concentration of greenhouse gases, especially CO2, grows rapidly in the atmosphere. One of the solutions to mitigate this problem is to develop materials that can effectively capture and store CO2. The conventional method relies on using amine solvents to bind to CO2 chemically, but it is still not widely accepted because of the price of its regeneration. Porous solid materials such as Metal-Organic Frameworks (MOFs) have been suggested as CO2 adsorbents due to their-well defined molecular scale porosity, crystallinity, synthetic tunability, and high CO2 uptake capacity and selectivity. This Chemistry Ph.D. project first synthesized and characterized three novel carboxylate-pyrazole linkers (Ap, Bp, and Cp). Those linkers allowed the synthesis of novel MOFs using Zn(II)/Cu(II) metal nodes and 4,4’-bipyridine/DABCO pillaring linkers. Five MOFs were obtained, three from the Ap linker, one from Bp, and one from Cp. The carboxylate groups and pyridyl nitrogens are engaged in coordination bond formation with the metal node that propagates in generating 3D porous structures, and the pyrazole nitrogens remain free to interact with CO2. All the materials have shown excellent structural stability and crystallinity. The CO2 uptake was between 3.4-7.20% wt% at 273 K and 75 kPa. For Ap MOFs, changing the metal node from Zn(II) to Cu (II) and replacing the pillaring linker from 4,4’-bipyridine to DABCO makes it possible to increase CO2 adsorption. The isosteric enthalpy of adsorption (Hads) of CO2 adsorption for all of them was between 23-40 kJ/mol, making it more cost-effective for the MOF’s regeneration after CO2 storage. All five MOFs are good candidates for CO2 adsorption because of their stability, capture capabilities, and energy required for CO2 adsorption and regeneration.
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    Sn, Ge and Al compounds stabilized by bis-amidine, bis-sulfonimidamide, and Schiff base ligands: synthesis and reactivity
    (2023) Acuña Riveros, Alejandra Elizabeth; Rojas Guerrero, René; Madec, David; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Química y Farmacia
    Teniendo en cuenta los problemas actuales relacionados con el medio ambientales que afectan a nuestro planeta, como el efecto invernadero, el calentamiento global y la acumulación de residuos plásticos, producidos por la emisión de gases como CO2 a la atmosfera y el uso indiscriminado de plásticos, es necesario estrategias para disminuir estos problemas, y una de estas es desarrollar sistemas catalíticos mediante la síntesis de nuevos compuestos, para así usar los contaminantes como CO2, CO, CH4, etc. para obtener nuevos compuestos con valor agregado. Por lo tanto, en este proyecto de tesis se sintetizaron germilenos y estanilenos con ligandos bisamidinas con un puente rígido de naftaleno. Estos sistemas fueron usados como catalizadores en reacciones de polimerización de esteres cíclicos, pero no presentaron la reactividad deseada. Sin embargo, para entender y saber las propiedades de estos nuevos compuestos y la reactividad que poseen es que de igual manera se probaron frente a reacciones del tipo oxidación, adición oxidativa, coordinación y transmetalación. Por otra parte, fue posible sintetizar nuevos complejos bis-aluminio con ligando bis-amidinas con un puente rígido de naftaleno, los cuales fueron testeado como catalizador para la obtención de carbonatos cíclicos a partir de epóxidos y CO2, que presentaron de moderada a excelente conversión. Asimismo, fue posible obtener un complejo de aluminio usando el mismo ligando bis-amidina, pero incorporando yoduros en su estructura para utilizarlo como un catalizador de un componente, pero desafortunadamente no presento actividad catalítica. Se sintetizo un ligando base de Schiff derivado de ferroceno, con su respectivo complejo de aluminio, el cual presentó baja actividad catalítica para la obtención de carbonatos cíclicos a partir de epóxidos y CO2. En cuanto a los ligandos bis-sulfonimidamida que contengan un puente en su estructura, a pesar de las múltiples pruebas, no fue posible obtenerlos.