Metal-Organic Frameworks (MOFs): síntese modulada e aplicações em catálise, fotônica e sistemas de liberação controlada

Resumo

MOFs (Metal-Organic Frameworks) consistem em uma classe especial de polímeros de coordenação formados a partir da interação entre íons ou clusters metálicos e ligantes orgânicos multitópicos. O grande interesse nesse tipo de material está relacionado com o conjunto de suas propriedades bem características como alta cristalinidade, microporosidade permanente, valores elevados de área superficial, baixa densidade e altas estabilidades térmica e química (em alguns casos). Dentro dessa perspectiva, esses materiais tem sido investigados para aplicação em diversas áreas como armazenamento e separação de gases, catálise heterogênea, liberação de fármacos, fotônica, entre outras. Várias rotas sintéticas para a preparação de MOFs têm sido utilizadas, incluindo a síntese modulada que pressupõe o uso de agentes de funcionalização e/ou moduladores de coordenação para a construção de MOFs com tamanho, forma e funcionalidade química controlados, parâmetros que podem ser decisivos dependendo do tipo de aplicação a ser estudada. Dentro desse contexto, o objetivo central do projeto é preparar uma série de MOFs de metais de transição e de íons lantanídeos com potencialidade de aplicação nas áreas de catálise heterogênea, especificamente reações de transformação química do CO2, fotônica contribuindo para o desenvolvimento de sistemas alternativos de emissão de luz e biomedicina, incluindo o estudo de sistemas mais complexos de liberação de substâncias (fármacos, hormônios e enzimas) como nanocápsulas esféricas e estruturas do tipo core-shell a partir de sistemas MOF/MOF ou MOF/hidróxidos duplos lamelares. (AU)