From layered materials to bidimensional metal-organic frameworks

• Autores: Francisco Torrens Zaragozá
• Localización: Nereis: revista iberoamericana interdisciplinar de métodos, modelización y simulación, ISSN 1888-8550, Nº. 11, 2019, págs. 65-81
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • De materiales en capas a marcos metal-orgánicos bidimensionales
• Enlaces
  • Texto completo (pdf)
• Resumen
  • español

    Los marcos metal-orgánicos son materiales modulares con un espesor de unas pocas capas atómicas. Su interés para sólidos y usos reside en su organización en capas atómicamente finas, la reactividad química superficial, la relación superficie-volumen y la capacidad de adsorción química. El estudio de sus características y rasgos se usa como un método de aprendizaje. La separación capa-capa es máxima para MoS2 debido a su orden en capas, en la cual un plano de átomos de Mo se intercala con otros de S2-. La tabla periódica de los elementos muestra una constancia en las separaciones capa-capa para B/C/N en la fila 2 de la tabla. Criterios de diseño y asociaciones estructura-propiedad se siguen a este hecho: Modelos lineales de separación átomo-átomo entre capas muestran que esta aumenta con el número atómico. Modelos de potencias, especialmente aquellos con dos parámetros, mejoran las asociaciones. La separación capa-capa para S se desvía de los modelos debido a la monocapa en tres estratos del MoS2. No hay que perderse la miniaturización para el progreso real. El verdadero control de un material o proceso se debe hacer desde la nanoescala. Los materiales bidimensionales son una manera de estructurar el nanomundo para este control. Los monocalcogenuros, dicalcogenuros, etc. son fáciles de exfoliar. Los resultados de la regla central en nanociencia: Compare los dibujos con la realidad

  • English

    Metal-organic frameworks are modular materials with a thickness of a few atomic layers. Their interest for solids and uses lies in their atomically thin-layered arrangement, surface chemical reactivity, surface/volume ratio and chemical-adsorption capacity. The study of their characteristics and features is used as a learning method. The layer-layer separation is maximal for MoS2 owing to its layered arrangement, in which a plane of Mo atoms is sandwiched by others of S2-. The periodic table of the elements shows constancy in layer-layer separations for B/C/N in row 2 of the table. Design criteria and structure-property associations follow: Linear models of atom-atom separation between layers show that this increases with atomic number. Power models, especially those with two parameters, better associations. Layer-layer separation for S deviates from the models owing to MoS2 three-strata monolayer. Miniaturization is a must for actual progress. The true control of a material or process should be done from the nanoscale. Two-dimensional nanomaterials are a way of structuring the nanoworld for this control. Monochalcogenides, dichalcogenides, etc. are easy to exfoliate. The central rule of nanoscience results: Compare cartoons with reality.