Un grupo de investigadores de la Universidad de Tohoku ha desarrollado un novedoso método para la síntesis de polímeros orgánicos porosos (POPs) que tiene aplicaciones significativas en la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero, un tema de gran relevancia en la actualidad, en un contexto marcado por el cambio climático acelerado.
Los POPs, que pueden compararse con esponjas, poseen una alta porosidad que les permite absorber contaminantes nocivos como el dióxido de carbono (CO2). Además, su elevada estabilidad térmica y química les otorgan un potencial considerable para su aplicación en diversas áreas, tales como la separación de gases y el almacenamiento de energía.
Mejorando la pureza de los polímeros
Hasta ahora, la síntesis de los POPs se realizaba mediante reacciones de oxidación utilizando sales metálicas como oxidantes o reacciones de acoplamiento con catalizadores organometálicos. Sin embargo, la presencia de estos oxidantes y catalizadores como impurezas metálicas en los poros de los POPs disminuía su porosidad y utilidad general. Esto podría compararse con intentar lavar platos con una esponja sucia.
Para solucionar este problema, los investigadores de la Universidad de Tohoku han implementado un método que utiliza yodo como oxidante, lo que minimiza las impurezas residuales. Los estudios han demostrado que las impurezas derivadas del yodo se eliminan por completo al lavar los polímeros con etanol tras la síntesis, logrando así POPs altamente puros (derivados de politrifenilamina) sin impurezas residuales. Estos materiales presentan la mayor superficie específica reportada entre los POPs que contienen trifenilamina.
Como señala Kouki Oka, uno de los investigadores, “la reducción de las impurezas mejora la porosidad, lo que se traduce en un mejor rendimiento en medidas como la capacidad de adsorción de CO2”. Asimismo, los nuevos POPs han mostrado por primera vez funcionalidades inherentes como la conductividad protónica y un comportamiento único de adsorción de gases, acompañado del fenómeno de apertura de compuertas, lo que sugiere un potencial para aplicaciones innovadoras en celdas de combustible y adsorbentes.
Este hallazgo resalta la importancia de sintetizar POPs altamente puros, lo que permite la realización y desarrollo de materiales orgánicos con funcionalidades inherentes. A medida que las emisiones de gases de efecto invernadero siguen siendo un desafío global, la investigación de soluciones innovadoras y efectivas como los POPs se convierte en una tarea crucial para los científicos.
Más información: Kohei Okubo et al, Triphenylamine‐Based Porous Organic Polymers with High Porosity: their High Carbon‐Dioxide Adsorption and Proton‐Conductivity Emergence, Small (2025). DOI: 10.1002/smll.202410794
