MOFS AND MULTIFUNCTIONAL MOLECULAR MATERIALS: DESIGN, SYNTHESIS, CHARACTERISATION AND PROCESSING (Q3175990)

ESTE PROYECTO PLANTEA EL DISEÑO, SINTESIS, CARACTERIZACION Y PROCESADO DE MATERIALES MOLECULARES Y REDES METAL-ORGANICAS (MOFS) MULTIFUNCIONALES. PARA DISEÑAR Y PREPARAR ESTOS MATERIALES USAREMOS LAS HERRAMIENTAS DE LA QUIMICA DE COORDINACION Y EL DISTINTOS METALES Y LIGANDOS. EN CONCRETO, LOS MATERIALES QUE SE PRETENDEN PREPARAR PUEDEN SER ENGLOBADOS EN SEIS OBJETIVOS BIEN DEFINIDOS: (1) CONDUCTORES Y SUPERCONDUCTORES MAGNETICOS CON DADORES ORGANICOS DE TIPO TTF Y REDES MAGNETICAS DE OXALATO Y ANILATO. (2) MOFS MULTIFUNCIONALES BASADOS EN EL LIGANDO ANILATO. EN ESTOS MATERIALES ESTUDIAREMOS SUS PROPIEDADES DE INTERCAMBIO DE MOLECULS HUESPED Y SU MODULACION DE LAS PROPIEDADES. TAMBIEN SE INSERTARAN DIVERSOS CATIONES FUNCIONALES (DE TRANSICION DE ESPIN, SCO E IMANES MONOMOLECULRES, SMM, ENTRE OTROS) ENTRE LAS CAPAS MAGNETICAS. POR ULTIMO, PREPARAREMOS ESTOS MOFS CON LIGANDOS ANILATO REDUCIDOS PARA INCREMENTAR DE FORMA SIGNIFICATIVA LAS TEMPERATURAS DE ORDEN MAGNETICO. LOS MOFS CON MEJORES PROPIEDADES SERAN PROCESADOS EN FORMA DE NANOLAMINAS DELGADAS CRISTALINAS DE UNAS POCAS MONOCAPAS. (3) MOFS MULTIFUNCIONALES ESTABLES E INERTES BASADOS EN COMPLEJOS METALICOS DE LIGANDOS POLIPICOLINATO CON ACTIVIDAD REDOX, PROPIEDADES MAGNETICAS Y LUMINISCENCIA. (4) MOFS MULTIFUNCIONALES CON POLIOXOMETALATOS (POM) Y LIGANDOS HETEROTOPICOS DE TIPO PICOLINATO CON PROPIEDADES REDOX, CATALITICAS Y DE ABSORCION/DESORCION DE GASES. (5) NANOCOMPOSITES MIXTOS METAL-CARBONO ELABORADOS A PARTIR DE HIDROXIDOS DOBLES LAMINARES (LDH) CON ANIONES ORGANICOS QUE CONTIENEN HETEROATOMOS COMO N, S Y P. LA CALCINACION DE ESTAS LDH EN DIFERENTES CONDICIONES DARA LUGAR A NANOCOMPOSITES MIXTOS METAL-CARBONO CON DISTINTAS PROPIEDADES QUE PODRAN SER USADOS EN LA FABRICACION DE SUPER-CONDENSADORES. (6) COMPLEJOS METALICOS DE FE(II) Y FE(III) CON LIGANDOS DE TIPO QSAL-X ([FEII(QSAL-X)2]0 Y [FEIII(QSAL-X)2]Y·G) Y BPP ([FEII(BPP)2]Y2·G) QUE PRESENTEN TRANSICION DE SPIN (SCO). EN LOS COMPLEJOS CON QSAL-X REALIZAREMOS UN ESTUDIO DETALLADO DE LOS PARAMETROS QUE GOBIERNAN Y MODIFICAN LA SCO (CONTRANION (Y), DISOLVENTE (G), NATURALEZA, NUMERO Y POSICION DEL GRUPO X) PARA DISEÑAR COMPLEJOS BIESTABLES A TEMPERATURAS CERCANAS AL AMBIENTE. LOS COMPLEJOS DE TIPO [FE(BPP)2]+2 SERAN UNIDOS CON LIGANDOS ANIONICOS ASIMETRICOS PARA CONSTRUIR MOFS MULTIFUNCIONALES ASIMETRICOS ESTABILIZADOS POR ENLACES DE HIDROGENO (HOFS) QUE PUEDAN PRESENTAR SCO, PROPIEDADES OPTICAS NO LINEALES Y HASTA FERROELECTRICIDAD._x000D_ TODOS LOS MATERIALES SERAN PREPARADOS USANDO METODOS DE SINTESIS SENCILLOS (REACCION DIRECTA, DIFUSION, ELECTROCRISTALIZACION,...). LOS MATERIALES SERAN SINTETIZADOS EN FORMA DE MONOCRISTALES CON EL FIN DE DETERMINAR SU ESTRUCTURA POR DIFRACCION DE RAYOS X. TAMBIEN SERAN CARACTERIZADOS CON DIFRACCION DE RAYOS X DE POLVO PARA COMPROBAR EL TIPO DE FASE CRISTALINA. LOS MATERIALES SERAN CARACTERIZADOS EN FUNCION DE LAS PROPIEDADES QUE PUEDAN PRESENTAR (MAGNETICAS, CONDUCTIVIDAD ELECTRICA, LUMINISCENCIA, ABSORCION DE GASES/DISOLVENTES/CONTAMINANTES,...) Y SE ESTABLECERAN CORRELACIONES ESTRUCTURA-PROPIEDAD CON EL FIN DE MEJORAR LAS PROPIEDADES (RETROALIMENTACION). AQUELLOS MATERIALES CON PROPIEDADES MAS PROMETEDORAS SERAN PROCESADOS CON EL FIN DE FABRICAR DISPOSITIVOS CON ACTIVIDAD CATALITICA REDOX, SENSORES, TAMICES MOLECULARES, SUPER-CONDENSADORES, ABSORBENTES DE GASES,... (Spanish)

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THIS PROJECT PROPOSES THE DESIGN, SYNTHESIS, CHARACTERIZATION AND PROCESSING OF MOLECULAR MATERIALS AND MULTIFUNCTIONAL METAL-ORGANIC NETWORKS (MOFS). TO DESIGN AND PREPARE THESE MATERIALS WE WILL USE THE TOOLS OF COORDINATION CHEMISTRY AND THE DIFFERENT METALS AND LIGANDS. SPECIFICALLY, THE MATERIALS THAT WILL BE PREPARED CAN BE ENCOMPASSED IN SIX WELL-DEFINED OBJECTIVES: (1) MAGNETIC CONDUCTORS AND SUPERCONDUCTORS WITH ORGANIC DONORS OF THE TTF TYPE AND MAGNETIC NETWORKS OF OXALATE AND ANILATE. (2) MULTIFUNCTIONAL MOFS BASED ON THE ANILATO LIGAND. IN THESE MATERIALS WE WILL STUDY THEIR CAPACITY TO EXCHANGE HOST MOLECULES AND TO CONTROL THE PROPERTIES. VARIOUS FUNCTIONAL CATIONS (SPIN CROSSOVER, SC,O AND SINGLE MOLECULE MAGNETS, SMM, AMONG OTHERS) WILL ALSO BE INSERTED BETWEEN THE MAGNETIC LAYERS. FINALLY, WE WILL PREPARE THESE MOFS WITH REDUCED ANILATO LIGANDS TO SIGNIFICANTLY INCREASE THE MAGNETIC ORDER TEMPERATURES. THOSE MOFS WITH THE BETTER PROPERTIES WILL BE PROCESSED IN THIN NANOFLAKES OF ONLY A FEW MONOLAYERS THICKNESS. (3) STABLE AND INERT MULTIFUNCTIONAL MOFS BASED ON METAL COMPLEXES OF POLYPICOLINATO LIGANDS WITH REDOX ACTIVITY, MAGNETIC PROPERTIES AND LUMINESCENCE. (4) MULTIFUNCTIONAL MOFS WITH POLYOXOMETALATES (POM) AND HETEROTOPIC PICOLINATO TYPE LIGANDS WITH REDOX, CATALYTIC AND GAS ADSORPTION / DESORPTION PROPERTIES. (5) MIXED METAL-CARBON NANOCOMPOSITES MADE OF LAMELLAR DOUBLE HYDROXIDES (LDH) WITH ORGANIC ANIONS CONTAINING HETEROATOMS SUCH AS N, S AND P. THE CALCINATION OF THESE LDHS UNDER DIFFERENT CONDITIONS WILL LEAD TO MIXED METAL-CARBON NANOCOMPOSITES WITH DIFFERENT PROPERTIES THAT CAN BE USED IN THE MANUFACTURE OF SUPER CAPACITORS. (6) FE(II) AND FE(III) METAL COMPLEXES WITH LIGANDS OF THE QSAL-X TYPE ([FEII(QSAL-X)2]0 AND [FEIII(QSAL-X)2]Y·G) AND BPP ([FEII(BPP)2]Y2·G) HAVING SPIN TRANSITIONS (SCO). IN THE COMPLEXES WITH QSAL-X WE WILL PERFORM A DETAILED STUDY OF THE PARAMETERS THAT GOVERN AND MODIFY THE SCO (COUNTERANION (Y), SOLVENT (G), NATURE, NUMBER AND POSITION OF THE GROUP X) TO DESIGN BISTABLE COMPLEXES AT TEMPERATURES CLOSE TO THE ENVIRONMENT. THE [FE(BPP)2]+2 TYPE COMPLEXES WILL BE LINKED WITH ASYMMETRIC ANIONIC LIGANDS TO CONSTRUCT ASYMMETRIC MOFS STABILIZED BY HYDROGEN BONDS (HOFS) THAT MAY PRESENT SCO, NONLINEAR OPTICAL (NLO) PROPERTIES AND EVEN FERROELECTRICITY._x000D_ ALL THE MATERIALS WILL BE PREPARED USING SIMPLE SYNTHESIS METHODS (ONE-POT REACTION, DIFFUSION, ELECTROCRYSTALLIZATION, ...). THE MATERIALS WILL BE SYNTHESIZED IN THE FORM OF SINGLE CRYSTALS IN ORDER TO DETERMINE THEIR STRUCTURE BY X-RAY DIFFRACTION. THEY WILL ALSO BE CHARACTERIZED WITH X-RAY POWDER DIFFRACTION TO CHECK THE TYPE OF CRYSTALLINE PHASE. THE MATERIALS WILL BE CHARACTERIZED ACCORDING TO THEIR PROPERTIES (MAGNETIC, ELECTRICAL CONDUCTIVITY, LUMINESCENCE, ADSORPTION OF GASES/SOLVENTS/CONTAMINANTS,...) IN ORDER TO ESTABLISH STRUCTURE-PROPERTIES RELATIONSHIPS TO IMPROVE THE PROPERTIES (FEEDBACK). THOSE MATERIALS WITH MORE PROMISING PROPERTIES WILL BE PROCESSED IN ORDER TO MAKE DEVICES WITH CATALYTIC REDOX ACTIVITY, SENSORS, MOLECULAR SIEVES, SUPER CAPACITORS, GAS ABSORBERS, ETC. (English)

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CE PROJET PROPOSE LA CONCEPTION, LA SYNTHÈSE, LA CARACTÉRISATION ET LE TRAITEMENT DE MATÉRIAUX MOLÉCULAIRES ET DE RÉSEAUX MÉTAL-ORGANIQUES MULTIFONCTIONNELS (MOF). POUR CONCEVOIR ET PRÉPARER CES MATÉRIAUX, NOUS UTILISERONS LES OUTILS DE LA CHIMIE DE COORDINATION ET LES DIFFÉRENTS MÉTAUX ET LIGANDS. EN PARTICULIER, LES MATÉRIAUX À PRÉPARER PEUVENT ÊTRE INCLUS DANS SIX OBJECTIFS BIEN DÉFINIS: (1) CONDUCTEURS MAGNÉTIQUES ET SUPRACONDUCTEURS AVEC DONNEURS ORGANIQUES DE TYPE TTF ET RÉSEAUX MAGNÉTIQUES À OXALATE ET ANILATE. (2) MOF MULTIFONCTIONNELS BASÉS SUR LE LIGAND ANILATE. DANS CES MATÉRIAUX, NOUS ÉTUDIERONS LEURS PROPRIÉTÉS D’ÉCHANGE DES MOLECULS HÔTES ET LEUR MODULATION DES PROPRIÉTÉS. DIVERS CATIONS FONCTIONNELS (DE TRANSITION DE ESPIN, SCO ET AIMANTS MONOMOLECULRES, SMM, ENTRE AUTRES) SERONT ÉGALEMENT INSÉRÉS ENTRE LES COUCHES MAGNÉTIQUES. ENFIN, NOUS PRÉPARERONS CES MOF AVEC DES LIGANDS ANILATE RÉDUITS POUR AUGMENTER SIGNIFICATIVEMENT LES TEMPÉRATURES D’ORDRE MAGNÉTIQUE. LES MOF AVEC DE MEILLEURES PROPRIÉTÉS SERONT TRAITÉS SOUS LA FORME DE NANOLAMINS CRISTALLINS MINCES DE QUELQUES MONOCOUCHES. (3) MOF MULTIFONCTIONNELS STABLES ET INERTES BASÉS SUR DES COMPLEXES DE LIGAND POLIPICOLINATE AVEC ACTIVITÉ REDOX, PROPRIÉTÉS MAGNÉTIQUES ET LUMINESCENCE. (4) MOF MULTIFONCTIONNELS AVEC POLYOXOMETHALATES (POM) ET LIGANDS HÉTÉROTOPIQUES DE TYPE PICOLINATE AYANT DES PROPRIÉTÉS REDOX, CATALITIQUE ET GAZEUSE/DISORTATION. (5) NANOCOMPOSITES MÉTAL-CARBONE MIXTES FABRIQUÉS À PARTIR DE DOUBLES HYDROXYDES LAMINAIRES (LDH) AVEC DES ANIONS ORGANIQUES CONTENANT DES HÉTÉROATOMES TELS QUE N, S ET P. LA CALCINATION DE CES LDHS DANS DES CONDITIONS DIFFÉRENTES ABOUTIRA À DES NANOCOMPOSITES MÉTAL-CARBONE MÉLANGÉS AVEC DES PROPRIÉTÉS DIFFÉRENTES QUI PEUVENT ÊTRE UTILISÉS DANS LA FABRICATION DE SUPERCONDENSEURS. (6) LES COMPLEXES MÉTALLIQUES DE FOI(II) ET DE FOI(III) AVEC DES LIGANDS QSAL-X [[FEII(QSAL-X)2]0 ET [FEIII(QSAL-X)2] ET·G) ET BPP ([FEII(BPP)2]Y2·G) PRÉSENTANT UNE TRANSITION DE SPIN (SCO). DANS LES COMPLEXES AVEC QSAL-X, NOUS RÉALISERONS UNE ÉTUDE DÉTAILLÉE DES PARAMÈTRES QUI RÉGISSENT ET MODIFIENT LE SCO (CONTRANION (Y), SOLVANT (G), NATURE, NOMBRE ET POSITION DU GROUPE X) POUR CONCEVOIR DES COMPLEXES À DEUX STABILITÉS À DES TEMPÉRATURES PROCHES DE L’ENVIRONNEMENT. Type DE COMPLEMENTS [FE(BPP)2]+ 2 AVEC Ligands anioniques ASIMETRIQUES POUR MULTIFONCTIONNELS CONSTRUCTIONNELS STABILISÉS par HYDROGEN LINKS (Hofs) qui peuvent PRESENT SCO, PROPRIÉTÉ OPTICALE ET FERROELECTRICITÉ._x000D_Tous les MATERIALS seront PRÉPARÉES UPON LES METodes DE SINTESIS SENCILAL (DIRECTA REACTION, DIFUSION, ELECTROISATION,...). LES MATÉRIAUX SERONT SYNTHÉTISÉS SOUS FORME DE MONOCRISTAUX AFIN DE DÉTERMINER LEUR STRUCTURE PAR DIFFRACTION DES RAYONS X. ILS SERONT ÉGALEMENT CARACTÉRISÉS PAR LA DIFFRACTION DES RAYONS X DE LA POUSSIÈRE POUR VÉRIFIER LE TYPE DE PHASE CRISTALLINE. LES MATÉRIAUX SERONT CARACTÉRISÉS EN FONCTION DES PROPRIÉTÉS QU’ILS PEUVENT PRÉSENTER (MAGNÉTIQUE, CONDUCTIVITÉ ÉLECTRIQUE, LUMINESCENCE, ABSORPTION DES GAZ/SOLVANTS/POLLUANTS,...) ET DES CORRÉLATIONS STRUCTURE-PROPRIÉTÉ SONT ÉTABLIES AFIN D’AMÉLIORER LES PROPRIÉTÉS (RÉTRO-ALIMENTAIRE). CES MATÉRIAUX AUX PROPRIÉTÉS PLUS PROMETTEUSES SERONT TRAITÉS AFIN DE FABRIQUER DES APPAREILS À ACTIVITÉ CATALITIQUE REDOX, CAPTEURS, TAMIS MOLÉCULAIRES, SUPER-CONDENSATEURS, ABSORBEURS DE GAZ,... (French)

point in time

4 December 2021

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Paterna

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Spanish Kohesio ID

CTQ2017-87201-P

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MOFS AND MULTIFUNCTIONAL MOLECULAR MATERIALS: DESIGN, SYNTHESIS, CHARACTERISATION AND PROCESSING (Q3175990)

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