Métodos de síntese de estruturas metal-orgânicos de [Cu3(BTC)2.(H2O)3]n e Derivados e Aplicações para Sensores Eletroquímicos

Abstract

Na elaboração de sínteses para estrutura metal-orgânica (Cu3BTC2), conhecido como MOE-199, ou HKUST-1, uma rota e dois métodos foram desenvolvidos: Eletroquímica em temperatura ambiente (TA) e moderada (TM), sonoeletroquímica e ablação de laser em líquido, a qual proporcionou um material desejado com moderado rendimento. Muitas técnicas de caracterização (XRD, FT–IR, SEM, e TGA) mostraram que o HKUST-1 foi obtido em muitos métodos. No entanto, foram encontradas diferenças interessantes em funcionalização, dependendo das condições de síntese que produziram a mesma estrutura de [Cu3(BTC)2] com hospedeiros, mas com diferentes espécies hóspedes coordenada em geral. Por análise de padrão de DRX foi possível identificar os picos característicos de CuO no método EQ do material obtido com fase secundária, mostrando que esta metodologia é bastante versátil dando lugar a este produto, embora o complexo [Cu3(BTC)2] tenha obtido bons rendimentos. Indepen- dentemente da fonte de energia aplicada, em todos os processos, a desejada MOE [Cu3(BTC)2] foi obtida. A fim de determinar se o método de síntese teve impacto diretamente sobre o comportamento eletroquímico do material, foi aplicada a voltametria cíclica (CV), para investigação. Os resultados eletroquímicos demonstraram que a resistência à contribuição farádica, aumenta na seguinte ordem: Cu-MOFSEQ < Cu-MOFEQ(TA) < Cu-MOFEQ(TM) e Cu-MOFLAL. Este comportamento pode ser associado com a presença de CuO em Cu-MOFEQ(TM) e de cobre em Cu-MOFLAL. No entanto, a MOE sintetizada à temperatura ambiente mostrou um teor menor de cobre, o que pode ser eletroquimicamente transformada, bem como a pureza, em comparação com os obtidos por método eletroquímico em temperatura moderada (TM) e a ablação a laser no estado líquido (LAL). Igual procedimento foi usado para os derivados de Cu-MOFEQ(RT): Cu(TFP)-MOF, and Cu(TPP).DMF-MOF. Eles apresentaram a seguinte ordem de crescimento: Cu(TFP)-MOF < Cu(TFP)DMF-MOF < Cu-MOF < Cu(DMF)-MOF. Este comportamento pode ser associado à presença da tetrafenilporfirina em Cu(TPP)-MOFEQ e Cu(TPP).DMF–MOFEQ. Seus comportamentos eletroquímicos apresentaram uma grande resistência faradáica mostrando o porquê dos seus efeitos de métodos.