e-POMOCOL

MFA-2022-057

Este proyecto tiene dos líneas de trabajo claramente diferenciadas, que son:

1.  Desarrollo de materiales para la generación de energías renovables.

Dividir el agua en hidrógeno y oxígeno usando energía solar es el enfoque más simple para producir combustibles renovables. La generación de H₂ ecológico a partir del agua comprende dos semirreacciones: (i) la oxidación de dos moléculas de agua en O₂ y (ii) la reducción del agua, que convierte protones y electrones en H₂ molecular. Un inconveniente importante de estas semirreacciones es su cinética lenta, especialmente para la reacción de generación de oxígeno (OER), lo que conduce a una eficiencia de conversión de energía global baja. Como consecuencia, actualmente existe una extraordinaria actividad investigadora dedicada al desarrollo de catalizadores de oxidación de agua (WOCs) eficientes, robustos y de bajo coste.

Nuestro primer objetivo es resolver este problema mediante el uso de polioxometalatos (POM) y estructuras orgánicas metálicas basadas en POM (POMOF) como catalizadores para la generación de oxígeno. Los POM son una gran clase de grupos de óxidos metálicos aniónicos (principalmente de Mo y W) que exhiben una transferencia de carga reversible sin cambio estructural, lo que los hace muy atractivos para aplicaciones fotoelectrocatalíticas.

Un segundo objetivo dentro de esta línea de trabajo es el diseño y síntesis de catalizadores basados en hidróxidos dobles laminares (LDH) para reacciones de conversión de energía ajustando la composición del material y creando defectos estructurales

2. Desarrollo de materiales para el almacenamiento de energía.

Actualmente se está realizando un esfuerzo considerable para desarrollar materiales funcionales para el almacenamiento de hidrógeno. Entre estos, los adsorbentes porosos como las estructuras organometálicas (MOF) podrían ofrecer tiempos de llenado más rápidos con presiones de suministro más bajas. Para mejorar la capacidad de almacenamiento gravimétrico del H₂, los nodos de metales de transición pueden ser reemplazados por átomos más ligeros, como el carbono y el nitrógeno. Estos marcos orgánicos covalentes (COF) exhiben estabilidades más altas en comparación con los MOF. Uno de los inconvenientes de este enfoque es que, para lograr la cristalinidad, se deben emplear reacciones reversibles entre los componentes básicos orgánicos, lo que limita el alcance del método.

Por ello, el tercer objetivo del proyecto se centra en aumentar las capacidades de almacenamiento de hidrógeno y fortalecer las interacciones de adsorción utilizando un enfoque híbrido MOF/COF con un triple propósito: (i) obtener redes multifuncionales con sitios metálicos abiertos y una fuerte estabilidad termodinámica; (ii) introducir una nueva ruta topoquímica para la preparación de materiales COF con mayor cristalinidad; (iii) ajustar las características de los poros del material sorbente (diámetro, forma, apertura) de una manera sin precedentes a través del potencial electroquímico (utilizando nodos metálicos activos redox) o irradiación de luz (utilizando centros metálicos con transición de espín).

Para lograr este objetivo y asegurar la cristalinidad y la correcta caracterización de los materiales, pretendemos introducir un novedoso procedimiento de síntesis basado en el pre-ensamblado de las estructuras a través de puentes de dihidrógeno, seguido de una reacción de deshidrogenación topoquímica.

Fotocatalizadores,electrocatalizadores,reacciones de conversión de energía,polioxometalatos,hidróxidos dobles laminares,redes de enlaces H,estructuras orgánicas covalentes,almacenamiento de hidrógeno

Manuel Molina Muriel - Polytechnic University of Valencia

(mamomu@doctor.upv.es)

Departamento de Química Inorgánica

Facultad de Química (Edificio F, 3^a planta)

C/ Dr. Moliner, 50

46100 Burjassot (Valencia)

Carlos.gomez@uv.es

Teléfono: 963 544 423

GVA

Plan de Recuperación, Transformación y Resilencia del Gobierno de España

Fondos europeos Next Generation

1. Samia Benmansour; Cristina Pintado-Zaldo; Javier Martínez-Ponce; Antonio Hernández-Paredes; Antonio Valero-Martínez; Miriam Gómez-Benmansour; Carlos J. Gómez-García The versatility of ethylene glycol to tune the dimensionality and magnetic properties in DyIII-anilato-based single-ion magnets. Crystal Growth & Design, 2023, 1269 - 1280. ISSN: 1528-7483.

2. Soumen Kumar Dubey; Maxcimilan Patra; Kajal Gupta; Subham Bhattacharjee; Rajat Saha; Carlos J. Gómez-García A 3D Coordination Polymer Based on Syn-Anti Bridged [Mn(RCOO)₂]_n Chains Showing Spin-Canting with High Coercivity and an Ordering Temperature of 14 K. Magnetochemistry, 2023, 9, 55.

3. Richa; Akhilesh Kumar; Indresh Verma; Pankaj Garg; Rohan D. Erande; Saleem Javed; Amit Rajput; Carlos J. Gomez Garcia; Antonio J. Mota; Himanshu Arora Magnetic properties and pH-controlled reversible interconversion of μ-oxido into μ-hydroxido in oxo-carboxylato bridged iron (III) dimers: Theoretical and experimental insights. Journal of Molecular Structure, 2023, 1285, 135426.

4. Benmansour, S.; Hernández-Paredes, A.; Defez-Aznar, K.; Gómez-García, C.J. Two-Dimensional Lattices with Lanthanoids, Anilato Ligands and Formamide. Crystals 2023, 13, 939.

5. Walter Cañón-Mancisidor; Patricio Hermosilla-Ibáñez; Evgenia Spodine; Verónica Paredes-García; Carlos J. Gómez-García; Diego Venegas-Yazigi Spin Frustrated Pyrazolato Triangular CuII Complex: Structure and Magnetic Properties, an Overview. Magnetochemistry, 2023, 9, 155.

6. Vahid Mirdarvatan; Bahram Bahramian; Aliakbar Dehno Khalaji; Tereza Vaclavu; Carlos J. Gomez-García; Samia Benmansour; Smail Triki A novel mixed azido/phenoxido bridged 1D CuII coordination polymer containing o-vanillin-based compartmental ligand: Synthesis, magnetism, phenoxazinone synthase and catalytic activity in epoxidation of alkenes. Polyhedron, 2023, 244, 116581.

7. Rabi Sankar Sarkar; Carlos J. Gómez-García; Michael G. B. Drew; Shouvik Chattopadhyay Slow relaxation of the magnetization in two cobalt (III)/cobalt (II) dimers. New J. Chem., 2023, 47, 16913.

8. Rajat Saha; Kajal Gupta; Carlos J. Gómez García Strategies to Improve Electrical Conductivity in Metal-Organic Frameworks: A Comparative Study. Crystal Growth & Design, 2024, 24, 2235-2265.

9. Kajal; Richa Vinayak; Carlos J. Gómez-Garciá; Samia Benmansour; Hari Pada Nayek Quadruple bridged-carbonate supported dodecanuclear [Ni₈Ca₄] coordination cluster. New J. Chem., 2024, 48, 3239.

10. Naba Kr Mandal; Sudeshna Nandi; Samia Benmansour; Carlos J. Gómez-García; Krishnendu Acharya; Jnan Prakash Naskar Design, synthesis and structure of a trinuclear copper (II) complex having a Cu₃OH core with regard to aspects of antiproliferative activity and magnetic properties. New J. Chem., 2024, 48, 5782.

11. Sarnali Sanfui; Arya Roychowdhury; Mohammad Usman; Eugenio Garribba; Carlos J. Gómez-García; Sankar Prasad Rath Metal vs Ligand Oxidation: Coexistence of Both Metal-Centered and Ligand-Centered Oxidized Species. Inorg. Chem., 2024, 63, 5423-5431.

12. Anissa Hannachi; Youness El Bakri; Kandasamy Saravanan; Carlos J. Gomez-García; Hatem A. Abuelizz; Rashad Al-Salahi Wajda Smirani Metamagnetism and canted antiferromagnetic ordering in two monomeric Co II complexes with 1-(2-pyrimidyl)piperazine. Hirshfeld surface analysis and theoretical studies. RSC Adv., 2024, 14, 11557.

13. Biplab Biswas; Anjila I. Siddiqui; Mithun Chandra Majee; Swadhin Kumar Saha; Biswajit Mondal; Rajat Saha; Carlos J. Gómez García Heptanuclear Mixed-Valence Co₄^IIICo₃^II Molecular Wheel-A Molecular Analogue of Layered Double Hydroxides with SingleMolecule Magnet Behavior and Electrocatalytic Activity for Hydrogen Evolution Reactions. Inorg. Chem., 2024, 63, 6161-6172.

14. Samia Benmansour; Cristina Pintado-Zaldo; Sofía H. Casal-García; Javier Martínez-Ponce; Carlos J. Gómez-García Anilato-Based Coordination Polymers with Slow Relaxation of the Magnetization: Role of the Synthetic Method and Anilato Ligand. Chem. Eur. J., 2024, e202400410.

15. Samia Benmansour; Marco Segura-Andreu; Carlos J. Gomez-García Tb and Er dimers based on an asymmetric anilato ligand with slow magnetic relaxation. Inorg. Chim. Acta, 2024, 571, 122189.

16. Arka Patra; Avijit Das; Abhimanyu Sarkar; Carlos J. Gómez-García; Chittaranjan Sinha Tetranuclear NiII-Mannich base complex with oxygenase, water splitting and ferromagnetic and antiferromagnetic coupling properties. Dalton Trans., 2024, 53, 13515–13528.

17. Sarnali Sanfui; Mohammad Usman; Arya Roychowdhury; Subhadip Pramanik; Eugenio Garribba; Carlos J. Gómez García; Peter P.-Y. Chen; Sankar Prasad Rath Bridge vs Terminal Cyano-coordination in Binuclear Cobalt Porphyrin Dimers: Interplay of Electrons between Metal and Ligand and Spin-Coupling via Bridge. Inorg. Chem. 2024, 63, 15619-15633.

18. Rajat Saha; Carlos J. Gómez-García Extrinsically conducting MOFs: guest-promoted enhancement of electrical conductivity, thin film fabrication and applications. Chemical Society Reviews, 2024, 53, pp. 9490 - 9559.

Contribuciones a congresos

Carlos J. Gómez-García; Samia Benmansour; Antonio Hernández-Paredes; Cristian Martínez-Hernández; Cristina Pintado-Zaldo; Javier Martínez-Ponce; Antonio Valero-Martínez; Miriam Gómez-Benmansour Anilato-based layered ferrimagnets and single-ion magnets. 5th International Conference on Functional Molecular Materials. FUNMAT2023, 29-31 March 2023, Cracovia, Poland, Conferencia Invitada en Congreso Internacional.

Sofía H. Casal-García; Samia Benmansour; Carlos J. Gómez-García A Dy^III Layered MOF with Field-Induced Slow Relaxation of the Magnetization. 3er Workshop for Young Researchers in Chemistry, 18-19 May 2023, Valencia, Spain, Conferencia en Congreso Internacional.

Carlos J. Gómez-García; Samia Benmansour; Antonio Hernández-Paredes; Cristian Martínez-Hernández; Cristina Pintado-Zaldo; Javier Martínez-Ponce; Antonio Valero-Martínez; Miriam Gómez-Benmansour The use of anilato ligands to construct magnetic and conducting MOFs XXXIX REUNIÓN BIENAL DE LA SOCIEDAD ESPAÑOLA DE QUÍMICA, 25-29 June 2023, Zaragoza, Spain, Conferencia Invitada en Congreso Internacional.

Carlos J. Gómez-García; Samia Benmansour; Antonio Hernández-Paredes; Cristian Martínez-Hernández; María Bayona-Andrés Post-synthetic tunning of the magnetic properties in layered magnets and single-ion magnets (SIM). Emerging Research on Molecule-Based Magnets: from Theory to Experiment. 2023 Pre-ICMM Symposium, Guangzhou, China, 7-9 Septiembre 2023, Conferencia Invitada en Congreso Internacional.

Carlos J. Gómez-García; Samia Benmansour; Antonio Hernández-Paredes; Cristina Pintado-Zaldo; Sofía H. Casal-García From 0D to 2D and 3D anilato-based single-molecule and single-ion magnets. 18th International Conference on Molecule-Based Magnets - ICMM2023, Nanjing, China, 10-14 Septiembre 2023, Conferencia en Congreso Internacional.

Carlos J. Gómez-García; Samia Benmansour; Cristian Martínez-Hernández Multifunctional molecule-based magnets with anilato ligands. Multifunctional Molecule-Based Materials. Post-ICMM 2023 Symposium, Tianjin, China,15-17 Septiembre 2023, Conferencia Invitada en Congreso Internacional.

Cristina Pintado-Zaldo; Samia Benmansour; Carlos J. Gómez-García Single Ion Magnets based on anilato and ethylene glycol. 1st European School on Advanced Materials. ESAM, 15-18 Octubre 2023, Gandía, Spain, Conferencia en Congreso Internacional.

Sofia H. Casal-García; Samia Benmansour; Carlos J. Gómez-García A New two-Dimensional MOF with field induced Single Ion Magnet behaviour. 1st European School on Advanced Materials. ESAM, 15-18 Octubre 2023, Gandía, Spain, Conferencia en Congreso Internacional.

Carlos J. Gómez-García Conducting 2D and 3D MOFs. Measurements, mechanisms and types. 1st European School on Advanced Materials. ESAM, 15-18 Octubre 2023, Gandía, Spain, Conferencia Invitada en Congreso Internacional.

2024

Carlos J. Gómez-García, Samia Benmansour, Antonio Hernández-Paredes, Cristina Pintado-Zaldo, Sofía H. Casal-García, Javier Martínez-Ponce Magnetic and Conducting 2D and 3D Metal Organic Frameworks. International Conference on Natural Sciences and Engineering for Sustainable Development (NSESD2024), 6-7 Marzo 2024, Asansol, West Bengal, India, Conferencia Invitada en Congreso Internacional.

Cristina Pintado-Zaldo, Louise Bureller, Javier Martínez-Ponce, Sofía H. Casal-García, Carlos J. Gómez-García, Samia Benmansour The first tris(anilato)metalate complex with a divalent cation and the first trimer with an anilato ligand. 9th European Conference on Molecular Magnetism, 14-19 July 2024, Krakow-Poland, P.52, Conferencia en Congreso Internacional.

Carlos J. Gómez-García, Cristina Pintado-Zaldo, Javier Martínez-Ponce, Sofía H. CasalGarcía, Samia Benmansour Slow magnetic relaxation in layered lanthanoid-anilato lattices. 9th European Conference on Molecular Magnetism, 14-19 July 2024, Krakow-Poland, P.132, Conferencia en Congreso Internacional.

 Sofía H. Casal-García, Gonzalo de Joz Latorre, Cristina Pintado-Zaldo, Javier MartínezPonce, Carlos J. Gómez-García, Samia Benmansour Transition metal-based magnetic heteroleptic chains with anilato and imidazole-type ligands. 9th European Conference on Molecular Magnetism, 14-19 July 2024, Krakow-Poland, P.150, Poster en Congreso Internacional.

Cristina Pintado-Zaldo, Louise Bureller, Javier Martínez-Ponce, Sofía H. Casal-García, Carlos J. Gómez-García, Samia Benmansour The first tris(anilato)metalate complex with a divalent cation and the first trimer with an anilato ligand. 9th European Conference on Molecular Magnetism, 14-19 July 2024, Krakow-Poland, P.162, Poster en Congreso Internacional.

Samia Benmansour, Javier Martínez-Ponce, Marco Segura-Andreu, Cristina Pintado-Zaldo, Sofía H. Casal-García, Carlos J. Gómez-García Slow relaxation of the magnetization in lanthanoid dimers with an asymmetric anilato ligand. 9th European Conference on Molecular Magnetism, 14-19 July 2024, Krakow-Poland, P.186, Poster en Congreso Internacional.

Samia Benmansour, Carlos J. Gómez García, Antonio Hernandez Paredes Reversible solvents exchange in layered MOFs with slow relaxation of the magnetization. 3rd Asian Conference on Molecular Magnetism, 1 – 4 September 2024, Busan, Republic of Korea, Conferencia en Congreso Internacional.

Carlos J. Gómez García, Samia Benmansour, Cristian Martínez-Hernández Ferrimagnetic order in layered anilato-based heterometallic lattices. 3rd Asian Conference on Molecular Magnetism, 1 – 4 September 2024, Busan, Republic of Korea, Conferencia Invitada en Congreso Internacional.

Tesis doctorales, tesis de master y trabajos de fin de grado

Carmen Llopis Borrego Síntesis de redes extendidas de lantanoides y ligandos anilato en medio acuoso. Facultad de Química, Universidad de Valencia, Valencia, 2022, Trabajo fin de grado.

Marco Segura Andreu Síntesis y caracterización de redes magnéticas porosas con lantanoides y ligandos de tipo anilato asimétricos. Facultad de Química, Universidad de Valencia, Valencia, 2022, Trabajo fin de grado.

Cristina Pintado Zaldo Síntesis y caracterización de redes metal-orgánicas (MOF) con propiedades de imanes mono-moleculares (SMM). Facultad de Química, Universidad de Valencia, Valencia, 2022, Tésis de master.

Celso Iniesta Martín Desarrollo de nuevas estrategias para la idenficación y cuantificación de escopolamina en bebidas alcohólicas y no alcohólicas. Facultad de Química, Universidad de Valencia, Valencia, 2023, Trabajo fin de grado.

Cristian Martínez Hernández Sensores magnéticos basados en polímeros de coordinación porosos con ordenamiento magnético. Facultad de Química, Universidad de Valencia, Valencia, 2023, Tesis doctoral.

Gonzalo de Joz Latorre Transition metal-based metal-organic frameworks with anilato ligands. Facultad de Química, Universidad de Valencia, Valencia, 2024, Trabajo fin de grado.

Antonio Hernández Paredes Redes metal-orgánicas magnéticas con relajación lenta de la magnetización basadas en ligandos anilatos. Facultad de Química, Universidad de Valencia, Valencia, 2024, Tesis doctoral.

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• MCiencia - Innovación
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