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Exploiting the Potential of New Coordination Frameworks for Technological Applications – from Temperature Sensing to Magnetic Storage

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23 - Química
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Exploiting the Potential of New Coordination Frameworks for Technological Applications – from Temperature Sensing to Magnetic Storage

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dc.contributor.advisor	Clemente León, Miguel
dc.contributor.advisor	Mercuri, Maria Laura
dc.contributor.advisor	Cadoni, Enzo
dc.contributor.author	Monni, Noemi
dc.contributor.other	Facultat de Química	es_ES
dc.date.accessioned	2022-03-22T09:22:36Z
dc.date.available	2023-03-23T05:45:05Z
dc.date.issued	2022	es_ES
dc.date.submitted	24-03-2022	es_ES
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/10550/81974
dc.description.abstract	This PhD work reports on the design, synthesis and characterization of new Coordination Frameworks (CFs), either porous or not, showing magnetic and/or optical properties, to exploit their potential in various technological applications. Particularly, in Chapter 1, the synthesis and characterization of two N-heterocycles substituted anilates, H2trz2An and 3,6-N-(dipyrazolyl-4-carboxylic acid)-2,5-dihydroxy-1,4-benzoquinone, is reported. Then, Chapter 2 reports on the synthesis and the complete characterization of magnetic and redox-active anilate-based 3D CFs, obtained by combining H2trz2An with MII = Co, Cu, Mn, Ni and Fe. In Chapter 3, the CoII-trz2An 3D MOF was studied as potential system for CO2 uptake and separation. The static and dynamic adsorption studies revealed that this MOF present a remarkable CO2 adsorption and separation capability from gas mixtures, due to its 3D ultramicroporous structure and the N atoms present in the voids. Chapter 4 reports on the synthesis of 3D ErIII-MOF with H2trz2An linker, showing luminescent and Single Ion Magnet (SIM) properties. These materials have been structurally, magnetically and optically characterized. Furthermore, one of them shows a reversible structural flexibility of the 3D framework that allows a tuning of its physical properties. In Chapter 5, H2trz2An was combined with DyIII, TbIII and HoIII ions, typical building units for SIMs, and the two obtained series with all the LnIII ions were structurally and magnetically characterized. Finally, Chapter 6 reports on the preparation via solvent-free synthesis of YbIII/NdIII mixed CFs, in different stoichiometric ratios, by using 1,3,5-benzentricarboxylic acid (H3BTC) as linker, for applications as ratiometric thermometers in a wide temperature range. The materials were structurally and morphologically characterized, while their photophysics was studied at room temperature and at variable temperature (10-300 K), to test their best thermometers performances.	en_US
dc.description.abstract	Esta tesis es sobre el diseño, síntesis y caracterización de nuevos Polimeros de Coordinación (CPs), porosos o no, que muestran propiedades magnéticas y/o ópticas, para explotar su potencial en diversas aplicaciones tecnológicas. El diseño de estos materiales requiere una atención particular en la selección de los componentes básicos moleculares, los ligandos orgánicos y los nodos metálicos. Para construir CP con diferentes propiedades físicas, se han elegido derivados de carboxilato y anilato. En particular, el ácido 1,3,5-bencentricarboxílico (H3BTC, ácido trimésico), un ligando bioacompatible que permite construir polimeros organometálicos 3D robustos, y el 3,6-ditriazolil-2,5 -dihidroxibenzoquinona, que se eligió por su capacidad potencial para construir arquitecturas supramoleculares 3D debido a los brazos colgantes de triazol en las posiciones 3, 6 del resto de benzoquinona. Combinando adecuatamente estos dos ligandos prometedores con metales de transición del bloque d y f seleccionados, se obtuvieron nuevos sistemas para una amplia gama de aplicaciones. Todos los materiales has sido caracterizados estructuralmente y magnéticamente, además de la caracterización espectroscópica. En el Capítulo 1, reporta la síntesis de dos N-heterociclos derivados de anilato, 3,6-N-ditriazolil-2,5-dihidroxi-1,4-benzoquinona y 3,6-N-(ácido dipirazolil-4-carboxílico)-2,5-dihidroxi-1,4-benzoquinona. El Capítulo 2 es sobre la síntesis de nuevos CP porosos y tridimensionales basados en anilatos magnéticos y con actividad redox, obtenidos mediante la combinación de la 3,6-N-ditriazolil-2,5-dihidroxi-1,4-benzoquinona, en adelante 3,6-N-ditriazolyl-Anilato, ligado con iones de metales de transición del bloque d. En el Capítulo 3, se estudió CoII-3,6-N-ditriazolil-Anilato, CP poroso y tridimensional, como sistema potencial para la captación y separación de CO2. Los estudios de adsorción estática y dinámica revelaron que este CP presenta una notable capacidad de adsorción y separación de CO2 en mezclas de gases. El Capítulo 4 es sobre la síntesis de dos CP tridimensional, de lo cual uno poroso y flexible, basados en ErIII con el ligando 3,6-N-ditriazolil-Anilato, que muestran propiedades luminiscentes y de imánes unimoleculares. En el Capítulo 5, se explotó el potencial de la 3,6-N-ditriazolil-2,5-dihidroxi-1,4-benzoquinona como conector orgánico para los iones LnIII combinándola con los iones DyIII, TbIII y HoIII, que generalmente se emplean como unidades de construcción para imánes unimoleculares. Finalmente, el Capítulo 6 informa sobre la preparación a través de una síntesis sin solventes de CPs mixtos YbIII/NdIII, en diferentes proporciones estequiométricas, utilizando ácido 1,3,5-bencentricarboxílico (H3BTC) como ligando orgánico biocompatible, para aplicaciones biomédicas como termómetros radiométricos.	es_ES
dc.format.extent	267 p.	es_ES
dc.language.iso	en	es_ES
dc.subject	metal organic frameworks	es_ES
dc.subject	coordination polymers	es_ES
dc.subject	anilate	es_ES
dc.subject	luminescence	es_ES
dc.subject	magnetism	es_ES
dc.title	Exploiting the Potential of New Coordination Frameworks for Technological Applications – from Temperature Sensing to Magnetic Storage	es_ES
dc.type	doctoral thesis	es_ES
dc.subject.unesco	UNESCO::QUÍMICA	es_ES
dc.embargo.terms	1 year	es_ES