{"id":375172,"date":"2025-10-29T14:54:04","date_gmt":"2025-10-29T20:54:04","guid":{"rendered":"https:\/\/www.elplaneta.mx\/?p=375172"},"modified":"2025-10-29T14:54:11","modified_gmt":"2025-10-29T20:54:11","slug":"en-el-oblast-de-moscu-estudian-compuestos-de-estructuras-metalorganicas-como-catalizadores-de-hidrogenacion-de-magnesio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.elplaneta.mx\/?p=375172","title":{"rendered":"En el \u00d3blast de Mosc\u00fa, estudian compuestos de estructuras metalorg\u00e1nicas como catalizadores de hidrogenaci\u00f3n de magnesio"},"content":{"rendered":"
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Im\u00e1genes TEM t\u00edpicas de una muestra de CoNi@C<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Krasnogorsk, \u00d3blast de Mosc\u00fa, Rusia, Europa.- Un equipo de cient\u00edficos, incluyendo investigadores del Centro Federal de Investigaci\u00f3n de Problemas de F\u00edsica Qu\u00edmica y Qu\u00edmica Medicinal de la Academia de Ciencias de Rusia (Chernogolovka), realiz\u00f3 un estudio que demuestra el importante potencial de los compuestos de estructuras metalorg\u00e1nicas y sus derivados como catalizadores de hidrogenaci\u00f3n de magnesio para sistemas de almacenamiento de hidr\u00f3geno. El estudio fue publicado en la revista Journal of Physics: Energy.<\/p>\n\n\n\n

El almacenamiento de hidr\u00f3geno es un desaf\u00edo clave en la b\u00fasqueda de energ\u00eda limpia. El magnesio, que puede absorber hasta un 7,6 % de hidr\u00f3geno en peso, es un material prometedor para el almacenamiento compacto y seguro de hidr\u00f3geno. Sin embargo, este material presenta un inconveniente importante: absorbe y libera hidr\u00f3geno con demasiada lentitud, especialmente a temperaturas moderadas. Para abordar este problema, los cient\u00edficos investigan activamente diversos catalizadores que puedan acelerar estos procesos.<\/p>\n\n\n\n

Un equipo de investigadores propuso utilizar materiales inusuales como catalizadores: derivados de compuestos de estructuras metalorg\u00e1nicas (MOF) sintetizados a partir de \u00e1cido itac\u00f3nico (IA) y sales de n\u00edquel o cobalto (Ni-IA y Co-IA).<\/p>\n\n\n\n

El estudio consisti\u00f3 en el tratamiento t\u00e9rmico de los MOF preparados. Esto dio como resultado la formaci\u00f3n de nanopart\u00edculas de aleaci\u00f3n de cobalto-n\u00edquel (CoNi) rodeadas por una capa de carbono porosa, las denominadas estructuras n\u00facleo-capa (CoNi@C; v\u00e9ase la figura).<\/p>\n\n\n\n

Metal-organic_framework_compounds_and_their_proi_1.jpg (jpg, 185 KB)<\/p>\n\n\n\n

Los productos de descomposici\u00f3n t\u00e9rmica resultantes y los MOF iniciales se utilizaron como catalizadores para la s\u00edntesis de hidruro de magnesio mediante molienda reactiva de alta energ\u00eda de una mezcla de polvo de magnesio y catalizador (10 % en peso) en hidr\u00f3geno a una presi\u00f3n de 25 bar. La cin\u00e9tica de absorci\u00f3n de hidr\u00f3geno se determin\u00f3 midiendo la ca\u00edda de presi\u00f3n en el reactor.<\/p>\n\n\n\n

Como resultado, tanto los MOF originales como sus derivados tratados t\u00e9rmicamente (CoNi@C) aceleraron significativamente la hidrogenaci\u00f3n del magnesio, nueve veces m\u00e1s r\u00e1pido que el magnesio sin catalizador. Este efecto fue incluso mayor que el de otros catalizadores conocidos, como las nanopart\u00edculas de Pd sobre MOF UiO-66 o el Ni sobre un material similar al grafeno.<\/p>\n\n\n\n

Se observ\u00f3 un fen\u00f3meno inesperado. Al utilizar MOF sin tratamiento t\u00e9rmico (Co-IA + Ni-IA), la absorci\u00f3n de hidr\u00f3geno continu\u00f3 durante varias horas en las pausas entre las etapas de molienda, mientras el reactor se enfriaba a temperatura ambiente. Esto indica que los productos intermedios de descomposici\u00f3n de los MOF, formados durante la molienda bajo la influencia del choque mec\u00e1nico y el calentamiento localizado, son catalizadores a\u00fan m\u00e1s eficaces que el producto final, CoNi@C. Es posible que estas formas intermedias creen sitios activos para la disociaci\u00f3n del hidr\u00f3geno, actuando como n\u00facleos para las nanopart\u00edculas catal\u00edticas de CoNi incrustadas en las part\u00edculas de magnesio.<\/p>\n\n\n\n

Por lo tanto, este trabajo demuestra el gran potencial de los MOF y sus derivados como catalizadores de hidrogenaci\u00f3n de magnesio para sistemas de almacenamiento de hidr\u00f3geno. No solo son eficaces, sino tambi\u00e9n relativamente econ\u00f3micos, ya que se basan en n\u00edquel y cobalto en lugar de metales nobles.<\/p>\n\n\n\n

Quiz\u00e1s el catalizador m\u00e1s eficaz no sea el producto final de la descomposici\u00f3n t\u00e9rmica de los MOF, sino los compuestos intermedios que se forman durante el propio proceso de hidrogenaci\u00f3n. Esto abre nuevas v\u00edas para la investigaci\u00f3n en la creaci\u00f3n de materiales de almacenamiento de hidr\u00f3geno altamente eficientes y rentables.<\/p>\n\n\n\n

El proyecto, implementado en el marco del Programa Federal Espec\u00edfico de Cooperaci\u00f3n Cient\u00edfica entre la Federaci\u00f3n Rusa y los Pa\u00edses Africanos (acuerdo 075-15-2024-654), cont\u00f3 con la participaci\u00f3n de investigadores del Centro Federal de Investigaci\u00f3n de Problemas de F\u00edsica Qu\u00edmica y Qu\u00edmica Medicinal de la Academia de Ciencias de Rusia, el Instituto de Problemas de Tecnolog\u00eda Microelectr\u00f3nica y Materiales de Alta Pureza de la Academia de Ciencias de Rusia (Chernogolovka) y la Universidad del Cabo Occidental (Sud\u00e1frica).<\/p>\n\n\n\n

Fuente: Centro Federal de Investigaci\u00f3n de Problemas de F\u00edsica Qu\u00edmica y Qu\u00edmica Medicinal de la Academia de Ciencias de Rusia.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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