Titulación Scarlett Baeza

¡¡Felcidades Scarlett!!

En esta oportunidad me complace compartir que Scarlett realizó su defensa de la actividad de titulación el 3 de marzo de 2026. Con una enorme tranquilidad al presentar, comunicó a la comisión evaluadora los principales resultados de su investigación. Cuando recuerdo la presentación, no veo cómo logró compactar tantos resultados en el tiempo disponible. Muy bien!

Destaco en Scarlett su consistencia de trabajo en el tiempo invertido diariamente durante los seis meses de trabajo conjunto, así como la dedicación a la investigación que desarrollamos. Fue de una enorme rigurosidad y orden, lo cual valoro realmente. Estoy muy feliz de haber contribuido a finalizar sus estudios de pregrado, como Ingeniera Civil Química. Le deseo el mayor de los éxitos en los desafíos que enfrente en adelante.

A seguir, el resumen de su informe de título:

Resumen

La contaminación ambiental significa un problema de gran importancia que afecta la calidad del agua. Entre los muchos contaminantes que estos poseen, están presentes los metales pesados dentro de los cuales se encuentran el plomo, cobre, cadmio, entre otros. Estos en bajas dosis producen daños al ecosistema y al ser humano. Dentro de los métodos para la remoción por adsorción de contaminantes, se presentan son los metal-organic frameworks (MOFs), materiales híbridos que se destacan por su aplicación en los tratamientos de agua, además, presentan una fácil funcionalización en su estructura permitiendo modificar grupos funcionales que mejoran la adsorción selectiva de los metales pesados.

El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la modificación de linkers en el MOF, específicamente en el UiO-66 para poder verificar la capacidad de adsorción de iones contaminantes en agua mediante simulaciones computacionales de dinámica molecular. Se simularon iones contaminantes en el MOF UiO-66 a 295 K en un tiempo de 10 ns donde se elaboraron volúmenes de solución con sistemas conformados por Pb(NO3)2, Cd(NO3)2, CuCl2 y CdCl2 en medio acuoso con concentraciones de 1 M y 0,5 M. Posteriormente, se modificó el linker del MOF con un grupo amino -NH2 y se simuló el proceso nuevamente. Los resultados de cuantificación de cationes en los MOFs revelaron una cantidad total máxima de doce cationes adsorbidos dentro del MOF por el sistema UiO-66 / Cd(NO3)2 a 1 M y nueve cationes máximo en cinco sistemas diferentes a 0,5 M. Posteriormente, se realizaron análisis de función de distribución radial (RDF) para estudiar la capa de solvatación de los cationes y su ubicación respecto a sitios del MOF en los poros. Los resultados indicaron que los cationes de plomo y cobre tuvieron un comportamiento similar a lo descrito por otros autores, no así el cadmio que se obtuvo una leve discrepancia con un estudio experimental posiblemente debido al force field utilizado. Se evaluó la estabilidad de los cationes con un análisis de desplazamiento cuadrático medio (RMSD) en el que se apreció que todos los cationes siguen un mismo patrón de trayectoria. Asimismo, se cuantificó los puentes de hidrógeno formados, identificando dos grandes tendencias: i) Al comparar UiO-66 y UiO-66-NH2 a la misma concentración, la mayor cantidad de HB formados es en UiO-66. ii) Al analizar las concentraciones en un mismo MOF, se observó que los sistemas UiO-66 a 0,5 M forman más HB independiente del sitio, mientras que en UiO-66-NH2 no hubo una tendencia clara, dado que dependió del sitio a analizar. En resumen, la modificación en los linkers con el grupo amino -NH2 demostró influir en la capacidad de adsorción de los MOFs, y su efecto varió dependiendo del tipo de catión, ubicación del poro y la concentración de iones en el sistema, siendo afectados por las capas de solvatación y la interacción con los sitios nitrogenados del linker del MOF.