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Crie uma imagem ilustrando as dificuldades e desafios atuais associados aos COFs (Covalent Organic Frameworks) 1D, incluindo: 1) unidades de construção limitadas; 2) padrões de ligação simples; e 3) dificuldade na cristalização.

Química

Descrição do Prompt

Crie uma imagem ilustrando as dificuldades e desafios atuais associados aos COFs (Covalent Organic Frameworks) 1D, incluindo: 1) unidades de construção limitadas; 2) padrões de ligação simples; e 3) dificuldade na cristalização.

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$A ilustração deve ser dividida em três zonas claras (da esquerda para a direita): Zona Esquerda: 'Síntese Verde' Ilustração de uma folha de Eucalipto $\rightarrow$ Gotas de extrato rico em polifenóis. Seta apontando para um béquer contendo $FeCl_3$ mostrando a mudança de cor (amarelo para preto). Ícone de forno a 400°C para calcinação de NPs de $Fe_2O_3$. Zona Central: 'Engenharia de Compósitos' Ilustração da raiz de Saponaria officinalis $\rightarrow$ Carvão ativado (estrutura porosa). Diagrama de impregnação úmida: NPs de $Fe_2O_3$ alojando-se na superfície do CA. Texto curto: 'Impregnação Úmida (razão 1:5)'. Zona Direita: 'Aplicação & Sensoriamento' Diagrama do eletrodo (seringa com pasta de carbono modificada). O ponto crucial: Um gráfico de Voltametria Cíclica (VC) mostrando um claro aumento no pico de corrente para o eletrodo modificado ($AC/Fe_2O_3$) comparado ao carbono puro. Um pequeno diagrama mostrando a transferência de elétrons facilitada pelo ferro para o analito.$

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Ilustre com um esquema de dois painéis o papel químico da água em reações sol-gel reguladas pela umidade de um sistema precursor de mulita (Al-Si).

Painel esquerdo (Baixa umidade): Moléculas de H₂O limitadas estão presentes, localizadas perto de alguns centros de Al e Si. A hidrólise parcial resulta em uma distribuição esparsa e irregular de grupos Al-OH e Si-OH. Devido à hidratação insuficiente, os grupos hidroxila são pouco estabilizados, levando à condensação prematura e à formação de ligações covalentes Al-O-Si curtas e desconectadas. A rede inorgânica resultante exibe baixa conectividade, grandes vazios e uma estrutura solta, correspondendo a uma baixa densidade aparente.

Painel direito (Alta umidade): Moléculas abundantes de H₂O circundam os grupos Al-OH e Si-OH, formando camadas de hidratação que estabilizam as espécies hidroxila. A hidrólise é homogênea e extensa, enquanto a condensação é cineticamente retardada. Após a condensação, múltiplas ligações Al-O-Si se formam simultaneamente, gerando uma rede inorgânica altamente interconectada e contínua com pequenos vazios.

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