Arseniatos y/o fosfatos de hierro y vanadio con cationes orgánicos y estructura abierta

Resumen

La investigación en Ciencia de los Materiales ha dado lugar al desarrollo de nuevos materiales microporosos, con potenciales aplicaciones como conductores, catalizadores o intercambiadores iónicos. De todos ellos, los materiales que incorporan moléculas orgánicas como agentes directores son algunos de los grupos más estudiados por la posibilidad que ofrecen de acceder a un control del tamaño y forma del poro. En el trabajo realizado se exponen los resultados de la exploración del sistema arseniato/fosfato de hierro/vanadio-diamina orgánica. Los compuestos obtenidos muestran un esqueleto inorgánico que presenta diferentes dimensionalidades donde el catión orgánico o agente director se encuentra en el interior del edificio inorgánico, compensando su carga negativa. En la memoria se presenta el estudio de la serie (NH4)[Fe(AsO4)1-x(PO4)xF], siendo x=0.3, 0.6 y 0.8, teniendo en cuenta para ello los estudios previos, de los términos extremos de la misma (NH4)[Fe(AsO4)F] y (NH4)[Fe(PO4)F]. También, se muestran las sustituciones en la fase (NH4)[Fe(AsO4)F] del anión amonio por el catión litio, y la sustitución del metal hierro por el vanadio. Se presenta un polimorfo rómbico de arseniato fosfato de hierro (III), obtenido a partir del tratamiento térmico del compuesto (NH4)[Fe(AsO4)0.7(PO4)0.3F]. Se recogen dos nuevos arseniatos de vanadilo bidimensionales con las moléculas orgánicas etilendiamina y piperazina, y un nuevo arseniato de vanadilo también bidimensional con el catión orgánico trans 1,4-diaminociclohexano, que se transforma en un nuevo polimorfo a alta temperatura. Por último, se expone un nuevo compuesto tridimensional de arseniato de vanadilo con 2-metilpiperazina, con propiedades catalíticas. Los materiales se han obtenido a partir de síntesis hidrotermal suave y se han analizado mediante análisis químico, espectroscopia infrarroja, difracción de rayos X sobre muestra policristalina y medidas de densidad. El estudio estructural se ha realizado mediante difracción de rayos X sobre monocristal, para posteriormente abordar el estudio de sus propiedades térmicas, espectroscópicas, magnéticas, conductoras y catalíticas.