O Dr. Inhar Imaz e o Prof. Daniel Maspoch do ICREA são os cérebros por trás de um novo método para a síntese de estruturas metálicas orgânicas. Espera-se que sua técnica de secagem por pulverização avance significativamente a comercialização de MOFs.

Um grupo de parceiros do projeto da UE (ProDIA) desenvolveu com sucesso processos de síntese que permitem a fabricação de materiais de estrutura orgânica de metal (MOFs) em escala industrial. Esses métodos inovadores reduziram significativamente os custos de produção, permitindo que os MOFs tenham preços competitivos em relação a muitos materiais líderes de mercado atuais. Com a capacidade de oferecer esses materiais porosos avançados a um preço economicamente viável, os benefícios projetados de seu desempenho superior agora podem ser percebidos.

Estruturas metálicas orgânicas (MOFs) estão entre os materiais mais interessantes que surgiram nas últimas duas décadas. Eles são sólidos em pó compostos de metais ou aglomerados de metais ligados por ligantes orgânicos em redes estendidas, que muitas vezes têm porosidade muito alta na faixa de nanoporos (1 nanômetro =10 ^-9 m). São esses pequenos poros ou cavidades que tornam esses materiais MOF ideais para o armazenamento de gases como CH ₄ , H ₂ O, CO ₂ , NH ₃ e não, entre outros. Juntamente com sua flexibilidade química, Os MOFs têm grande potencial em uma ampla gama de setores que abrangem a energia, aplicações ambientais e biológicas.

O consórcio obteve avanços significativos em duas áreas críticas para a industrialização / fabricação e modelagem / formulação de MOF. Vários processos de fabricação foram explorados, desenvolvido e validado para permitir a produção em escala de vários quilos de uma gama estrutural e quimicamente diversa de materiais MOF. Corpos de forma adequada e formulações compreendendo os pós MOF fabricados foram fabricados, caracterizado e testado para uso nas principais áreas de aplicação de armazenamento de gás para energia móvel limpa, resíduos de soluções de resfriamento com base em calor para data centers, purificação do ar, e prevenção de infecções adquiridas com dispositivos médicos. Os dados coletados em testes lado a lado com benchmarks da indústria comprovam o desempenho superior que pode ser obtido com os materiais fabricados, confirmando seu imenso potencial futuro.

Um grupo de pesquisadores liderado pelo Dr. Inhar Imaz e ICREA Prof. Daniel Maspoch no Instituto Catalão de Nanociência e Nanotecnologia (ICN2) desenvolveu um dos novos métodos para a síntese de MOF:secagem por spray. O método de secagem por spray do ICN2 foi publicado pela primeira vez em Química da Natureza em 2013. Foi patenteado e licenciado para MOFApps, parceiro do ProDIA, até 2015. Agora, foi ampliado da produção em escala de grama para quilo em colaboração com o grupo de pesquisa liderado pelo Prof. David Farrusseng (IRCELYON, CNRS), MOFApps e Axel'One.

A chave para esta rápida jornada do laboratório para a indústria é que o método foi adaptado de um processo industrial comum que não requer nenhum equipamento especializado. Ele também usa água como meio de reação, tornando-o de baixo custo, rota ambientalmente correta para a produção contínua de uma variedade de MOFs porosos. Único na Europa, a instalação de prova de conceito localizada em Axel'One tem 10,5 metros de altura e rende várias dezenas de quilos de MOF à base de cobre, HKUST-1, em apenas algumas horas. Este é um passo importante para a produção em escala industrial (~ 300 kg / dia) de MOFs por meio de secagem por pulverização, o que daria a esses materiais o preço competitivo de que precisam para absorção em massa.