EX017 - Diseño Racional de Marcos Organometálicos (MOFs)Estables para la Remoción de Compuestos Orgánicos Volátiles (COVs) medianteSimulación Multiescala

Sin convenio

1/1/2026 - 31/12/2029


La contaminación del aire interior por Compuestos Orgánicos Volátiles (COVs) constituye un problema ambiental y sanitario, con efectos que van desde irritaciones agudas hasta riesgos crónicos. Los Metal-Organic Frameworks (MOFs) son materiales porosos con gran potencial para la captura de COVs debido a su área superficial y posibilidad de ajuste estructural. Sin embargo, su aplicación práctica se ve restringida por la inestabilidad hidrolítica que presentan muchos de ellos en condiciones reales de humedad, lo que reduce su desempeño y limita su transferencia tecnológica.Este proyecto propone abordar ese problema con un enfoque de modelado computacional. La estrategia se basa en integrar herramientas de simulación multiescala para anticipar cuáles MOFs presentan estabilidad adecuada antes de avanzar hacia evaluaciones más complejas. Se desarrollará un descriptor computacional, basado en teoría de funcionales de la densidad (DFT), que permita clasificar la estabilidad hidrolítica de diferentes estructuras. Posteriormente, se aplicará un cribado de alto rendimiento sobre bases de datos de MOFs, filtrando aquellas arquitecturas con mejores perspectivas. Los candidatos seleccionados serán evaluados mediante simulaciones de adsorción Monte Carlo (GCMC) en condiciones realistas de temperatura, presión y humedad. En una etapa final, se considerará la flexibilidad de la red y se refinarán parámetros de interacción para los casos más relevantes.Los resultados esperados incluyen un conjunto de datos de MOFs con estabilidad estimada, lineamientos que vinculen arquitectura y desempeño en adsorción, y la identificación de algunos candidatos con potencial de aplicación. El trabajo será principalmente teórico y se orienta a generar insumos que puedan ser aprovechados por grupos experimentales. Además, el proyecto ofrecerá formación en química computacional y en técnicas de simulación aplicadas a materiales porosos.En síntesis, se busca avanzar de manera gradual y realista en el diseño computacional de MOFs más estables, aportando criterios que faciliten su futura validación experimental y su eventual aplicación en la mitigación de COVs en aire interior.


Línea de investigación:
Tipo de investigación: Aplicada
Palabras clave: Marcos Organo-Metálicos (MOFs), Compuestos Orgánicos Volátiles (COVs), Modelado Computacional

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