En 2012 se trasladó a la Universidad de California, Berkeley , donde actualmente es profesor de química James y Neeltje Tretter. Fue director de la Molecular Foundry en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley entre 2012 y 2013. Es el director fundador del Berkeley Global Science Institute. También es codirector del Kavli Energy NanoSciences Institute de la Universidad de California, Berkeley y del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, de la California Research Alliance de BASF , así como del Bakar Institute of Digital Materials for the Planet. [10]
Investigación
Yaghi fue pionero en la química reticular, un nuevo campo de la química que se ocupa de unir bloques de construcción moleculares mediante enlaces fuertes para crear estructuras abiertas. [11] [12] [13]
Estructuras metalorgánicas
Su trabajo más reconocible es el diseño, síntesis, aplicación y popularización de los marcos metalorgánicos (MOF). Por recomendación de la IUPAC , los MOF se consideran una subclase de los polímeros de coordinación informados por primera vez en 1959 por Yoshihiko Saito y colegas. [14] A esto le sigue EA Tomic en 1965 cuando publicó un informe titulado "Estabilidad térmica de los polímeros de coordinación" donde sintetizó y caracterizó muchos polímeros de coordinación construidos con diferentes ligandos y varios iones metálicos. [15] Hans-Peter Werner y colegas en 1986 publicaron un polímero de coordinación 2,5-Dimetil-N,N'-dicianoquinonediimina y evaluaron su conductividad eléctrica, [16] y en 1989 Bernard Hoskins [17] y Richard Robson (químico) [18] [19] informaron sobre un polímero de coordinación que consiste en segmentos tridimensionales unidos en forma de varilla. En general, los polímeros de coordinación son estructuras desordenadas frágiles con propiedades poco definidas. [20]
En la década de 1990, Omar M. Yaghi hizo tres avances que transformaron los polímeros de coordinación tradicionales en MOF arquitectónicamente robustos y permanentemente porosos que se utilizan ampliamente hoy en día: (1) cristalización de estructuras metalorgánicas donde los iones metálicos se unen mediante enlaces orgánicos cargados como lo ejemplifican los carboxilatos para formar enlaces fuertes (publicado en 1995); [22] (2) introducción de grupos de carboxilato de metal como unidades de construcción secundarias (SBU), que fue la clave para construir marcos arquitectónicamente robustos que exhiben porosidad permanente como lo demostró midiendo por primera vez sus isotermas de adsorción de gas (publicado en 1998); [23] (3) realización de porosidad ultra alta con MOF-5 (publicado en 1999). [24] En esencia, los fuertes enlaces que sostienen los MOF permiten su robustez estructural, porosidad ultra alta y longevidad en aplicaciones industriales.
Estructuras orgánicas covalentes
Omar M. Yaghi publicó el primer artículo sobre estructuras orgánicas covalentes (COF) en 2005, informando sobre una serie de COF 2D. [26] Informó sobre el diseño y la síntesis exitosa de COF mediante reacciones de condensación de ácido fenil diborónico (C 6 H 4 [B(OH) 2 ] 2 ) y hexahidroxitrifenileno (C 18 H 6 (OH) 6 ). Los estudios de difracción de rayos X en polvo de los productos altamente cristalinos que tienen fórmulas empíricas (C 3 H 2 BO) 6 · (C 9 H 12 ) 1 (COF-1) y C 9 H 4 BO 2 (COF-5) revelaron capas grafíticas porosas expandidas bidimensionales que tienen conformación escalonada (COF-1) o conformación eclipsada (COF-5). Sus estructuras cristalinas están completamente unidas por fuertes enlaces entre átomos de B, C y O para formar arquitecturas porosas rígidas con tamaños de poro que varían de 7 a 27 Angstroms . COF-1 y COF-5 exhiben alta estabilidad térmica (a temperaturas de hasta 500 a 600 °C), porosidad permanente y áreas superficiales altas (711 y 1590 metros cuadrados por gramo, respectivamente). [27] La síntesis de COF 3D se ha visto obstaculizada por desafíos prácticos y conceptuales de larga data hasta que Omar M. Yaghi la logró por primera vez en 2007. [28]
Yaghi también es conocido por el diseño y producción de una nueva clase de compuestos conocidos como estructuras de imidazolato zeolítico (ZIF). Las MOF, COF y ZIF se destacan por sus áreas de superficie extremadamente altas (5640 m 2 /g para MOF-177) [29] y densidades cristalinas muy bajas (0,17 g·cm −3 para COF-108). [30]
Tejido molecular
Yaghi también fue pionero en el tejido molecular y sintetizó el primer material del mundo tejido a nivel atómico y molecular (COF-505). [32] [33]
Ha liderado el esfuerzo en la aplicación de estos materiales en tecnologías de energía limpia, incluyendo el almacenamiento de hidrógeno y metano, [34] [35] captura y almacenamiento de dióxido de carbono, [36] [37] así como la recolección de agua del aire del desierto. [38]
Según un análisis de Thomson Reuters , Yaghi fue el segundo químico más citado del mundo entre 2000 y 2010. [39]
Emprendimiento
En 2020, Yaghi fundó Atoco, una startup con sede en California, [40] con el objetivo de comercializar los últimos avances y descubrimientos de Yaghi en tecnologías MOF y COF en el campo de la captura de carbono y la recolección de agua atmosférica . [41] [42]
En 2021, Yaghi cofundó otra empresa llamada H2MOF, dedicada a resolver los desafíos asociados con el almacenamiento de hidrógeno utilizando los últimos descubrimientos de Yaghi en el campo de la química reticular. [43] [44]
Honores y premios
Yaghi ha recibido varios premios y medallas internacionales a lo largo de su carrera, entre ellos el Premio Mundial de Ciencias Albert Einstein en 2017; el Premio Wolf de Química en 2018; el Premio Gregory Aminoff en 2019; el Premio VinFuture en 2022 y el Premio Ernest Solvay de Ciencia para el Futuro en 2024. Entre los premios, medallas y reconocimientos clave que ha recibido Yaghi se encuentran los siguientes:
Premio de Química del Estado Sólido de 1998 de la Sociedad Química Americana y Exxon Co. [45] por sus logros en el diseño y síntesis de nuevos materiales .
Premio Wolf de Química 2018 por su investigación en química reticular pionera a través de estructuras metalorgánicas y estructuras orgánicas covalentes [64]
En 2018, su trabajo sobre la recolección de agua del aire del desierto utilizando estructuras metalorgánicas fue presentado por el Foro Económico Mundial en Suiza como una de las 10 principales tecnologías emergentes [65].
Premio Eni 2018 en reconocimiento a su trabajo en la aplicación de la química estructural a soluciones de energía limpia, incluyendo el almacenamiento de metano, la captura y conversión de dióxido de carbono y la recolección de agua del aire del desierto [67]
Medalla de oro August-Wilhelm-von-Hofmann-Denkmünze 2020 de la Sociedad Química Alemana por su contribución a la química reticular y por ser pionero en MOF, COF y tejido molecular [71]
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Enlaces externos
Scholia tiene un perfil para Omar M. Yaghi (Q743252).
El sitio web del Grupo Yaghi.
CV de Yaghi
Omar M. Yaghi – Citas de Google Scholar.
Los MOF son los compuestos más hermosos jamás creados
Conferencia de Omar M. Yaghi – Química reticular
Conferencia de Omar M. Yaghi: Recolección de agua del aire del desierto