Recibido: 03/11/2025
Aprobado: 30/03/2026
Ciencia y Reflexión - Revista Científica Multidisciplinaria
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1469
DOI: https://doi.org/10.70747/cr.v5i1.1027
Estructuras Metalorgánicas: Materiales Híbridos con Aplicaciones
Emergentes en Ciencia y Tecnología
Joel Antonio Marte Peralta
joel.marte@docente.edu.do
https://orcid.org/0009-0000-8567-0828
Investigador Independiente
Moca, República Dominicana
RESUMEN
Las estructuras metalorgánicas (MOFs, Metal-Organic Frameworks) constituyen
materiales cristalinos porosos formados por iones metálicos coordinados con ligandos
orgánicos multidentados, con áreas superficiales de hasta 7,000 m²/g. Desde su
conceptualización en la década de 1990, estos materiales han experimentado un
crecimiento exponencial culminando con el Premio Nobel de Química 2025 otorgado a
Kitagawa, Robson y Yaghi. Esta revisión sistemática, basada en directrices PRISMA y
consulta de Web of Science, Scopus y PubMed (2022–2026), identificó 523 registros
iniciales, de los cuales 30 estudios cumplieron los criterios de inclusión para la síntesis
cualitativa. El corpus se complementó con 16 referencias seminales y suplementarias
(1999–2025), conformando un total de 46 referencias analizadas. propone un marco
analítico denominado Nexo Estructura-Propiedad- Aplicación (NEPA) para examinar
sistemáticamente las interrelaciones entre diseño estructural, propiedades funcionales y
viabilidad aplicativa. Se analizan los fundamentos de la química reticular, estrategias de
síntesis y diez dominios aplicativos: almacenamiento de gases, captura de CO₂, catálisis
heterogénea, almacenamiento de energía, liberación de fármacos, biosensores, MOFs
conductores, MOFs luminiscentes, membranas de separación y recolección de agua
atmosférica. Se incluyen análisis comparativos cuantitativos frente a materiales
convencionales, matrices de vacíos de investigación y análisis tecnoeconómico. Se
identifican desafíos en estabilidad, escalabilidad, toxicología y costo de producción, y se
propone una hoja de ruta para la transición laboratorio- industria
Palabras clave: estructuras metalorgánicas, materiales porosos, química reticular, captura de
dióxido de carbono, catálisis heterogénea, almacenamiento de energía
Los autores declaran no tener conflicto de intereses.
El Editor y los Revisores declararon no tener conflicto de intereses.
Licencia:
Ciencia y Reflexión - Revista Científica Multidisciplinaria
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1470
Metal-Organic Frameworks: Hybrid Materials with Emerging
Applications in Science and Technology
ABSTRACT
Metal-organic frameworks (MOFs) are crystalline porous materials formed by metal ions
coordinated with multidentate organic ligands, exhibiting surface areas up to 7,000 m²/g.
Since their conceptualization in the 1990s, these materials have grown exponentially,
culminating with the 2025 Nobel Prize in Chemistry awarded to Kitagawa, Robson, and
Yaghi. This systematic review, following PRISMA guidelines and consulting Web of
Science, Scopus, and PubMed (2022–2026), identified 523 initial records, of which 30
studies met the inclusion criteria for qualitative synthesis. The corpus was supplemented
with 16 seminal and complementary references (1999–2025), totaling 46 analyzed
references. proposes an analytical framework termed the Structure- Property-Application
Nexus (SPAN) to systematically examine interrelationships between structural design,
functional properties, and application viability. Reticular chemistry fundamentals,
synthesis strategies, and ten application domains are analyzed, including comparative
benchmarking against conventional materials, research gap matrices, and techno-
economic analysis. Challenges in stability, scalability, toxicology, and production costs are
identified, and a roadmap for laboratory-to-industry transition is proposed.
Keywords: metal-organic frameworks, porous materials, reticular chemistry, carbon dioxide
capture, heterogeneous catalysis, energy storage
The authors declare no conflict of interest.
The Editor and the Reviewers declared no conflict of interest.
License:
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Metal-Organic Frameworks: Hybrid Materials with Emerging
Applications in Science and Technology
ABSTRACT
Metal-organic frameworks (MOFs) are crystalline porous materials formed by metal ions
coordinated with multidentate organic ligands, exhibiting surface areas up to 7,000 m²/g.
Since their conceptualization in the 1990s, these materials have grown exponentially,
culminating with the 2025 Nobel Prize in Chemistry awarded to Kitagawa, Robson, and
Yaghi. This systematic review, following PRISMA guidelines and consulting Web of
Science, Scopus, and PubMed (2022–2026), identified 523 initial records, of which 30
studies met the inclusion criteria for qualitative synthesis. The corpus was supplemented
with 16 seminal and complementary references (1999–2025), totaling 46 analyzed
references. proposes an analytical framework termed the Structure- Property-Application
Nexus (SPAN) to systematically examine interrelationships between structural design,
functional properties, and application viability. Reticular chemistry fundamentals,
synthesis strategies, and ten application domains are analyzed, including comparative
benchmarking against conventional materials, research gap matrices, and techno-
economic analysis. Challenges in stability, scalability, toxicology, and production costs are
identified, and a roadmap for laboratory-to-industry transition is proposed.
Keywords: metal-organic frameworks, porous materials, reticular chemistry, carbon dioxide
capture, heterogeneous catalysis, energy storage
The authors declare no conflict of interest.
The Editor and the Reviewers declared no conflict of interest.
License:
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ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1471
INTRODUCCIÓN
La búsqueda de materiales avanzados con propiedades funcionales superiores ha sido un eje
central de la ciencia de materiales contemporánea. En este contexto, las estructuras
metalorgánicas, conocidas como Metal-Organic Frameworks (MOFs), han emergido como
una de las clases de materiales más versátiles y prometedoras del siglo XXI (Li et al., 2024).
Estos materiales cristalinos porosos están compuestos por iones metálicos o clústeres
conectados mediante ligandos orgánicos a través de enlaces de coordinación, formando redes
tridimensionales periódicas con topologías y funcionalidades altamente personalizables (Yusuf
et al., 2022). Con más de 100,000 estructuras registradas actualmente en la Cambridge
Structural Database (catalogadas inicialmente por Moghadam et al., 2017, quienes
identificaron ~70,000 estructuras en un subconjunto que continúa expandiéndose) y una
producción científica que supera las 10,000 publicaciones anuales, los MOFs representan el
campo de mayor crecimiento en la ciencia de materiales porosos.
Los antecedentes de los MOFs se remontan a las redes de coordinación poliméricas descritas
por Hoskins y Robson (1989–1990), quienes sentaron las bases conceptuales al demostrar que
iones metálicos y ligandos orgánicos multidentados podían ensamblarse en redes
tridimensionales con cavidades prediseñadas. Posteriormente, Kitagawa y colaboradores
reportaron en 1997 las primeras estructuras porosas con funcionalidad demostrada de
adsorción de gases en condiciones ambientales. El avance definitivo se produjo con la síntesis
del MOF-5 en 1999 por Yaghi y colaboradores, constituido por nodos de Zn₄O y ligandos de
ácido tereftálico, que definió el concepto de unidades de construcción secundarias (SBUs) y
formalizó la química reticular como paradigma de diseño racional de redes (Yaghi et al., 2003).
El reconocimiento definitivo de estas contribuciones convergentes se materializó con el
Premio Nobel de Química 2025, otorgado conjuntamente a Susumu Kitagawa, Richard
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INTRODUCCIÓN
La búsqueda de materiales avanzados con propiedades funcionales superiores ha sido un eje
central de la ciencia de materiales contemporánea. En este contexto, las estructuras
metalorgánicas, conocidas como Metal-Organic Frameworks (MOFs), han emergido como
una de las clases de materiales más versátiles y prometedoras del siglo XXI (Li et al., 2024).
Estos materiales cristalinos porosos están compuestos por iones metálicos o clústeres
conectados mediante ligandos orgánicos a través de enlaces de coordinación, formando redes
tridimensionales periódicas con topologías y funcionalidades altamente personalizables (Yusuf
et al., 2022). Con más de 100,000 estructuras registradas actualmente en la Cambridge
Structural Database (catalogadas inicialmente por Moghadam et al., 2017, quienes
identificaron ~70,000 estructuras en un subconjunto que continúa expandiéndose) y una
producción científica que supera las 10,000 publicaciones anuales, los MOFs representan el
campo de mayor crecimiento en la ciencia de materiales porosos.
Los antecedentes de los MOFs se remontan a las redes de coordinación poliméricas descritas
por Hoskins y Robson (1989–1990), quienes sentaron las bases conceptuales al demostrar que
iones metálicos y ligandos orgánicos multidentados podían ensamblarse en redes
tridimensionales con cavidades prediseñadas. Posteriormente, Kitagawa y colaboradores
reportaron en 1997 las primeras estructuras porosas con funcionalidad demostrada de
adsorción de gases en condiciones ambientales. El avance definitivo se produjo con la síntesis
del MOF-5 en 1999 por Yaghi y colaboradores, constituido por nodos de Zn₄O y ligandos de
ácido tereftálico, que definió el concepto de unidades de construcción secundarias (SBUs) y
formalizó la química reticular como paradigma de diseño racional de redes (Yaghi et al., 2003).
El reconocimiento definitivo de estas contribuciones convergentes se materializó con el
Premio Nobel de Química 2025, otorgado conjuntamente a Susumu Kitagawa, Richard
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Robson y Omar M. Yaghi (Kang & Kim, 2025), validando décadas de investigación y
evidenciando el potencial transformador de estos materiales para abordar desafíos globales
en energía, medio ambiente y salud.
Las características que distinguen a los MOFs de otros materiales porosos incluyen áreas
superficiales BET que superan los 7,000 m²/g (frente a un máximo de ~2,000 m²/g para
carbones activados y ~1,500 m²/g para zeolitas), porosidades ajustables con tamaños de poro
entre 3 y 98 Å, densidades de red extremadamente bajas (hasta 0.124 g/cm³), y una diversidad
topológica sin parangón, con más de 300,000 estructuras computacionalmente predichas (Li
et al., 2024; Zorainy et al., 2024). Sin embargo, estas ventajas coexisten con limitaciones
significativas: costos de producción elevados (100–500 USD/kg frente a 2– 10 USD/kg para
zeolitas y 1–5 USD/kg para carbones activados), inestabilidad hidrolítica de muchas
estructuras, y dificultades para la escalabilidad industrial, aspectos que deben ser analizados
críticamente para evaluar la viabilidad real de la transición del laboratorio a la industria. Esta
dualidad entre potencial excepcional y limitaciones prácticas justifica un análisis comparativo
riguroso frente a adsorbentes convencionales (carbón activado, zeolitas, COFs) que permita
discernir los nichos aplicativos donde los MOFs ofrecen ventajas competitivas reales.
Sin embargo, persisten brechas críticas: (a) no existe consenso sobre cómo comparar MOFs
frente a materiales convencionales a través de dominios heterogéneos (Li et al., 2024; Freund
et al., 2021); (b) las conductividades de EC-MOFs varían hasta en tres órdenes de magnitud
según la morfología de la muestra (monocristal vs. película delgada vs. pellet policristalino)
(Check et al., 2025; Parashar et al., 2024); (c) la relación diseño estructural TRL no ha sido
sistematizada (Kang & Kim, 2025; Menon & Fairen-Jimenez, 2025); (d) el impacto real de la
IA generativa carece de evaluación crítica (Park et al., 2024; Liu et al., 2025). El NEPA aborda
estas brechas integrando estructura, propiedad y madurez aplicativa.
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Robson y Omar M. Yaghi (Kang & Kim, 2025), validando décadas de investigación y
evidenciando el potencial transformador de estos materiales para abordar desafíos globales
en energía, medio ambiente y salud.
Las características que distinguen a los MOFs de otros materiales porosos incluyen áreas
superficiales BET que superan los 7,000 m²/g (frente a un máximo de ~2,000 m²/g para
carbones activados y ~1,500 m²/g para zeolitas), porosidades ajustables con tamaños de poro
entre 3 y 98 Å, densidades de red extremadamente bajas (hasta 0.124 g/cm³), y una diversidad
topológica sin parangón, con más de 300,000 estructuras computacionalmente predichas (Li
et al., 2024; Zorainy et al., 2024). Sin embargo, estas ventajas coexisten con limitaciones
significativas: costos de producción elevados (100–500 USD/kg frente a 2– 10 USD/kg para
zeolitas y 1–5 USD/kg para carbones activados), inestabilidad hidrolítica de muchas
estructuras, y dificultades para la escalabilidad industrial, aspectos que deben ser analizados
críticamente para evaluar la viabilidad real de la transición del laboratorio a la industria. Esta
dualidad entre potencial excepcional y limitaciones prácticas justifica un análisis comparativo
riguroso frente a adsorbentes convencionales (carbón activado, zeolitas, COFs) que permita
discernir los nichos aplicativos donde los MOFs ofrecen ventajas competitivas reales.
Sin embargo, persisten brechas críticas: (a) no existe consenso sobre cómo comparar MOFs
frente a materiales convencionales a través de dominios heterogéneos (Li et al., 2024; Freund
et al., 2021); (b) las conductividades de EC-MOFs varían hasta en tres órdenes de magnitud
según la morfología de la muestra (monocristal vs. película delgada vs. pellet policristalino)
(Check et al., 2025; Parashar et al., 2024); (c) la relación diseño estructural TRL no ha sido
sistematizada (Kang & Kim, 2025; Menon & Fairen-Jimenez, 2025); (d) el impacto real de la
IA generativa carece de evaluación crítica (Park et al., 2024; Liu et al., 2025). El NEPA aborda
estas brechas integrando estructura, propiedad y madurez aplicativa.
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El presente artículo propone un enfoque analítico diferenciador que trasciende las revisiones
descriptivas convencionales. Se introduce el marco conceptual NEPA (Nexo Estructura-
Propiedad-Aplicación), un modelo tripartito inspirado en los diagramas de selección de
materiales de Ashby pero adaptado específicamente a la naturaleza modular y programable
de los MOFs. A diferencia de los enfoques clásicos de relación estructura- propiedad, el NEPA
incorpora explícitamente el nivel de madurez tecnológica (TRL) como tercera dimensión y
examina las tensiones bidireccionales entre dominios aplicativos competidores. Este marco
permite identificar vacíos de investigación específicos y formular predicciones sobre las
direcciones más prometedoras del campo, superando la mera compilación de resultados
publicados (véase Figura 1).
El NEPA supera tres limitaciones de enfoques previos: (a) los diagramas clásicos de selección
de materiales no incorporan madurez tecnológica ni aplican a la modularidad de los MOFs
(Yaghi et al., 2003); (b) la relación estructura-propiedad convencional es unidireccional y no
captura tensiones entre dominios competidores (Sun et al., 2016); (c) las escalas TRL no
correlacionan características estructurales con posición en la escala, como ilustra la brecha
CALF-20 (TRL 7–8) vs. biosensores (TRL 2–3) (Kang & Kim, 2025).
El objetivo de esta revisión sistemática es analizar críticamente los avances recientes en el
diseño, síntesis y aplicación de MOFs mediante el marco NEPA, evaluando diez dominios
aplicativos en términos de rendimiento cuantitativo, nivel de madurez tecnológica y viabilidad
de escalamiento industrial, con el propósito de identificar vacíos de investigación prioritarios
y formular directrices para la transición laboratorio-industria.
Se aplicó una estrategia dual PRISMA 2020 (Page et al., 2021): búsqueda sistemática en tres
bases (30 estudios incluidos) complementada con 16 referencias suplementarias (1999–2025),
totalizando 46 referencias analizadas mediante codificación NEPA.
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El presente artículo propone un enfoque analítico diferenciador que trasciende las revisiones
descriptivas convencionales. Se introduce el marco conceptual NEPA (Nexo Estructura-
Propiedad-Aplicación), un modelo tripartito inspirado en los diagramas de selección de
materiales de Ashby pero adaptado específicamente a la naturaleza modular y programable
de los MOFs. A diferencia de los enfoques clásicos de relación estructura- propiedad, el NEPA
incorpora explícitamente el nivel de madurez tecnológica (TRL) como tercera dimensión y
examina las tensiones bidireccionales entre dominios aplicativos competidores. Este marco
permite identificar vacíos de investigación específicos y formular predicciones sobre las
direcciones más prometedoras del campo, superando la mera compilación de resultados
publicados (véase Figura 1).
El NEPA supera tres limitaciones de enfoques previos: (a) los diagramas clásicos de selección
de materiales no incorporan madurez tecnológica ni aplican a la modularidad de los MOFs
(Yaghi et al., 2003); (b) la relación estructura-propiedad convencional es unidireccional y no
captura tensiones entre dominios competidores (Sun et al., 2016); (c) las escalas TRL no
correlacionan características estructurales con posición en la escala, como ilustra la brecha
CALF-20 (TRL 7–8) vs. biosensores (TRL 2–3) (Kang & Kim, 2025).
El objetivo de esta revisión sistemática es analizar críticamente los avances recientes en el
diseño, síntesis y aplicación de MOFs mediante el marco NEPA, evaluando diez dominios
aplicativos en términos de rendimiento cuantitativo, nivel de madurez tecnológica y viabilidad
de escalamiento industrial, con el propósito de identificar vacíos de investigación prioritarios
y formular directrices para la transición laboratorio-industria.
Se aplicó una estrategia dual PRISMA 2020 (Page et al., 2021): búsqueda sistemática en tres
bases (30 estudios incluidos) complementada con 16 referencias suplementarias (1999–2025),
totalizando 46 referencias analizadas mediante codificación NEPA.
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Figura 1 Marco Conceptual NEPA (Nexo Estructura-Propiedad-Aplicación)
Nota. el diagrama ilustra las interrelaciones bidireccionales entre los tres dominios del marco NEPA, con
indicadores de TRL para cada aplicación. Adaptado del concepto de diagramas de selección de Ashby.
MATERIALES Y MÉTODOS
Protocolo de Búsqueda Sistemática
La revisión sistemática se realizó siguiendo las directrices PRISMA 2020 (Page et al., 2021)
mediante una estrategia de búsqueda dual. La búsqueda primaria consultó tres bases de datos
(Web of Science, Scopus y PubMed) utilizando la ecuación: ("metal-organic framework*" OR
"MOF" OR "reticular chemistry") AND ("application*" OR "catalys*" OR "gas storage" OR "drug
delivery" OR "sensor*" OR "energy" OR "water harvesting" OR "membrane*" OR "conductive"
OR "luminescen*"), con restricción temporal al período 2022–2026 y filtro de idioma inglés.
Esta búsqueda arrojó 523 registros iniciales. Tras la eliminación de 87 duplicados, se evaluaron
436 títulos y resúmenes, de los cuales 112 artículos fueron seleccionados para evaluación de
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Figura 1 Marco Conceptual NEPA (Nexo Estructura-Propiedad-Aplicación)
Nota. el diagrama ilustra las interrelaciones bidireccionales entre los tres dominios del marco NEPA, con
indicadores de TRL para cada aplicación. Adaptado del concepto de diagramas de selección de Ashby.
MATERIALES Y MÉTODOS
Protocolo de Búsqueda Sistemática
La revisión sistemática se realizó siguiendo las directrices PRISMA 2020 (Page et al., 2021)
mediante una estrategia de búsqueda dual. La búsqueda primaria consultó tres bases de datos
(Web of Science, Scopus y PubMed) utilizando la ecuación: ("metal-organic framework*" OR
"MOF" OR "reticular chemistry") AND ("application*" OR "catalys*" OR "gas storage" OR "drug
delivery" OR "sensor*" OR "energy" OR "water harvesting" OR "membrane*" OR "conductive"
OR "luminescen*"), con restricción temporal al período 2022–2026 y filtro de idioma inglés.
Esta búsqueda arrojó 523 registros iniciales. Tras la eliminación de 87 duplicados, se evaluaron
436 títulos y resúmenes, de los cuales 112 artículos fueron seleccionados para evaluación de
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texto completo. Finalmente, 30 estudios cumplieron los criterios de inclusión para la síntesis
cualitativa (véase Figura 2).
La búsqueda se ejecutó el 15 de enero de 2026 y se actualizó el 28 de febrero de 2026, con
ecuaciones adaptadas por plataforma:
WoS: campos TS (Topic). Scopus: campos TITLE-ABS-KEY. PubMed: campos
[Title/Abstract]. Filtros comunes: 2022–2026, inglés, artículos y revisiones.
La restricción al inglés se justifica porque las tres bases indexan predominantemente
publicaciones en inglés y el campo de MOFs se ha desarrollado en revistas angloparlantes,
como evidencia el corpus del presente estudio donde el 100% de las referencias provienen de
revistas en inglés. Se reconoce como limitación la posible exclusión de estudios en chino
mandarín.
Criterios suplementarios: (a) seminales citadas por ≥10 de los 30 estudios o que introdujeron
MOFs prototipo (Li et al., 1999; Yaghi et al., 2003): 11 referencias; (b) snowball 2025–2026 con
datos comparables: 3 referencias; (c) 2 actualizaciones durante redacción (Rosales-Martínez
et al., 2025; Check et al., 2025) que cumplieron criterios de inclusión.
La búsqueda se complementó con un proceso de identificación suplementaria que incluyó:
(a) búsqueda manual retrospectiva de referencias seminales (1999–2021), (b) rastreo de citas
hacia adelante (snowball), y (c) incorporación de artículos de alto impacto publicados durante
la redacción del manuscrito. Este proceso suplementario aportó 16 referencias adicionales,
para un corpus total de 46 referencias (rango temporal 1999– 2025). Los criterios de inclusión
exigieron: (a) publicación en revistas indexadas con revisión por pares, (b) reporte de datos
cuantitativos de rendimiento, y (c) relevancia directa para al menos uno de los diez dominios
aplicativos analizados. Se excluyeron preprints no revisados, literatura gris y estudios sin datos
experimentales o computacionales originales.
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texto completo. Finalmente, 30 estudios cumplieron los criterios de inclusión para la síntesis
cualitativa (véase Figura 2).
La búsqueda se ejecutó el 15 de enero de 2026 y se actualizó el 28 de febrero de 2026, con
ecuaciones adaptadas por plataforma:
WoS: campos TS (Topic). Scopus: campos TITLE-ABS-KEY. PubMed: campos
[Title/Abstract]. Filtros comunes: 2022–2026, inglés, artículos y revisiones.
La restricción al inglés se justifica porque las tres bases indexan predominantemente
publicaciones en inglés y el campo de MOFs se ha desarrollado en revistas angloparlantes,
como evidencia el corpus del presente estudio donde el 100% de las referencias provienen de
revistas en inglés. Se reconoce como limitación la posible exclusión de estudios en chino
mandarín.
Criterios suplementarios: (a) seminales citadas por ≥10 de los 30 estudios o que introdujeron
MOFs prototipo (Li et al., 1999; Yaghi et al., 2003): 11 referencias; (b) snowball 2025–2026 con
datos comparables: 3 referencias; (c) 2 actualizaciones durante redacción (Rosales-Martínez
et al., 2025; Check et al., 2025) que cumplieron criterios de inclusión.
La búsqueda se complementó con un proceso de identificación suplementaria que incluyó:
(a) búsqueda manual retrospectiva de referencias seminales (1999–2021), (b) rastreo de citas
hacia adelante (snowball), y (c) incorporación de artículos de alto impacto publicados durante
la redacción del manuscrito. Este proceso suplementario aportó 16 referencias adicionales,
para un corpus total de 46 referencias (rango temporal 1999– 2025). Los criterios de inclusión
exigieron: (a) publicación en revistas indexadas con revisión por pares, (b) reporte de datos
cuantitativos de rendimiento, y (c) relevancia directa para al menos uno de los diez dominios
aplicativos analizados. Se excluyeron preprints no revisados, literatura gris y estudios sin datos
experimentales o computacionales originales.
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La selección fue realizada por un único autor. Para mitigar el sesgo, se aplicó un protocolo a
priori con criterios operacionalizados y se realizó una segunda verificación de los artículos
excluidos en texto completo (n = 82) con intervalo de dos semanas, revisando tres casos
limítrofes. La ausencia de doble cribado se reconoce en limitaciones
Figura 2 Diagrama de Flujo PRISMA de Selección de Estudios
Nota. se ilustra el proceso dual de selección: búsqueda sistemática (n = 30) y búsqueda suplementaria (n = 16),
para un corpus total de 46 referencias (1999–2025). Adaptado de PRISMA 2020.
Marco Analítico NEPA
Los estudios seleccionados se analizaron mediante el marco NEPA, codificando cada
referencia según tres dimensiones: (1) características estructurales (topología, metal, ligando,
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1476
La selección fue realizada por un único autor. Para mitigar el sesgo, se aplicó un protocolo a
priori con criterios operacionalizados y se realizó una segunda verificación de los artículos
excluidos en texto completo (n = 82) con intervalo de dos semanas, revisando tres casos
limítrofes. La ausencia de doble cribado se reconoce en limitaciones
Figura 2 Diagrama de Flujo PRISMA de Selección de Estudios
Nota. se ilustra el proceso dual de selección: búsqueda sistemática (n = 30) y búsqueda suplementaria (n = 16),
para un corpus total de 46 referencias (1999–2025). Adaptado de PRISMA 2020.
Marco Analítico NEPA
Los estudios seleccionados se analizaron mediante el marco NEPA, codificando cada
referencia según tres dimensiones: (1) características estructurales (topología, metal, ligando,
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área BET, tamaño de poro), (2) propiedades funcionales (capacidad de adsorción,
conductividad, luminiscencia, selectividad, estabilidad), y (3) nivel de madurez aplicativa (TRL
1–9). Este análisis tridimensional permite identificar correlaciones estructura- propiedad que
trascienden dominios aplicativos individuales y revelan sinergias o tensiones entre
aplicaciones competidoras por características estructurales similares.
Tabla 2B. Variables del Marco NEPA
Dimensión Variable Unidad Rango
Estructura Topología Código RCSR pcu, fcu, sod
Estructura Metal/SBU Categórica Zr, Cu, Zn, Fe, Al, Cr
Estructura Área BET m²/g 500–7,000
Estructura Tamaño de poro Å 3–98
Propiedad Adsorción wt% o mmol/g Variable
Propiedad Conductividad S/cm 10⁻¹⁰–150
Propiedad Selectividad Ratio 1:1–50:1+
Propiedad Estabilidad °C / ciclos Variable
Aplicación TRL Escala 1–9 1–8
Nota. BET = Brunauer-Emmett-Teller; RCSR = Reticular Chemistry Structure Resource; SBU = unidad de
construcción secundaria. Los rangos representan valores típicos reportados en la literatura revisada. Datos
compilados de Li et al. (2024), Zorainy et al. (2024) y Furukawa et al. (2013).
Tabla 2C. Criterios de Asignación de TRL para MOFs
TRL Criterio operacional para MOFs
1–2 Síntesis + caracterización básica (XRD, BET)
3–4 Rendimiento cuantitativo + estabilidad cíclica
(≥5 ciclos)
5–6 Síntesis escalada (≥100 g/lote) + pruebas con
fluidos reales
7–8 Planta piloto + datos de costo publicados
(CALF-20/BASF)
9 Producto comercial con cadena de suministro
Nota. TRL = Nivel de Madurez Tecnológica (Technology Readiness Level). Los criterios operacionales fueron
adaptados al contexto específico de MOFs a partir de la escala estándar de madurez tecnológica. XRD =
difracción de rayos X; BET = área superficial Brunauer-Emmett-Teller.
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área BET, tamaño de poro), (2) propiedades funcionales (capacidad de adsorción,
conductividad, luminiscencia, selectividad, estabilidad), y (3) nivel de madurez aplicativa (TRL
1–9). Este análisis tridimensional permite identificar correlaciones estructura- propiedad que
trascienden dominios aplicativos individuales y revelan sinergias o tensiones entre
aplicaciones competidoras por características estructurales similares.
Tabla 2B. Variables del Marco NEPA
Dimensión Variable Unidad Rango
Estructura Topología Código RCSR pcu, fcu, sod
Estructura Metal/SBU Categórica Zr, Cu, Zn, Fe, Al, Cr
Estructura Área BET m²/g 500–7,000
Estructura Tamaño de poro Å 3–98
Propiedad Adsorción wt% o mmol/g Variable
Propiedad Conductividad S/cm 10⁻¹⁰–150
Propiedad Selectividad Ratio 1:1–50:1+
Propiedad Estabilidad °C / ciclos Variable
Aplicación TRL Escala 1–9 1–8
Nota. BET = Brunauer-Emmett-Teller; RCSR = Reticular Chemistry Structure Resource; SBU = unidad de
construcción secundaria. Los rangos representan valores típicos reportados en la literatura revisada. Datos
compilados de Li et al. (2024), Zorainy et al. (2024) y Furukawa et al. (2013).
Tabla 2C. Criterios de Asignación de TRL para MOFs
TRL Criterio operacional para MOFs
1–2 Síntesis + caracterización básica (XRD, BET)
3–4 Rendimiento cuantitativo + estabilidad cíclica
(≥5 ciclos)
5–6 Síntesis escalada (≥100 g/lote) + pruebas con
fluidos reales
7–8 Planta piloto + datos de costo publicados
(CALF-20/BASF)
9 Producto comercial con cadena de suministro
Nota. TRL = Nivel de Madurez Tecnológica (Technology Readiness Level). Los criterios operacionales fueron
adaptados al contexto específico de MOFs a partir de la escala estándar de madurez tecnológica. XRD =
difracción de rayos X; BET = área superficial Brunauer-Emmett-Teller.
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ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1478
RESULTADOS
Fundamentos Estructurales
Química Reticular y Principios de Diseño
La química reticular, formalizada por Yaghi et al. (2003), establece el paradigma para el diseño
racional de MOFs mediante la combinación geométricamente predecible de unidades de
construcción secundarias (SBUs) inorgánicas con ligandos orgánicos. Las SBUs determinan la
conectividad de la red y su topología resultante. Los MOFs se clasifican en reticulares
(isoreticulares cuando comparten topología), mesoporosos (poros >2 nm; Guan et al., 2018),
flexibles (con transiciones estructurales reversibles), y multivariados (MTV-MOFs, con
múltiples funcionalidades en un mismo esqueleto).
El diseño isoreticular permite la expansión sistemática del tamaño de poro sin alterar la
topología subyacente, como fue demostrado en la serie IRMOF (Eddaoudi et al., 2002) y más
recientemente en la serie UiO (Rosales-Martínez et al., 2025). Las familias representativas
incluyen los MOFs basados en Zr (UiO-66, UiO-67), notables por su estabilidad térmica e
hidrolítica; los ZIFs basados en Zn e imidazolatos, con geometrías zeolíticas; los MILs
desarrollados en Versalles; y los MOFs de Cu (HKUST-1, MOF- 199), ampliamente estudiados
por su accesibilidad sintética (Li et al., 1999).
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RESULTADOS
Fundamentos Estructurales
Química Reticular y Principios de Diseño
La química reticular, formalizada por Yaghi et al. (2003), establece el paradigma para el diseño
racional de MOFs mediante la combinación geométricamente predecible de unidades de
construcción secundarias (SBUs) inorgánicas con ligandos orgánicos. Las SBUs determinan la
conectividad de la red y su topología resultante. Los MOFs se clasifican en reticulares
(isoreticulares cuando comparten topología), mesoporosos (poros >2 nm; Guan et al., 2018),
flexibles (con transiciones estructurales reversibles), y multivariados (MTV-MOFs, con
múltiples funcionalidades en un mismo esqueleto).
El diseño isoreticular permite la expansión sistemática del tamaño de poro sin alterar la
topología subyacente, como fue demostrado en la serie IRMOF (Eddaoudi et al., 2002) y más
recientemente en la serie UiO (Rosales-Martínez et al., 2025). Las familias representativas
incluyen los MOFs basados en Zr (UiO-66, UiO-67), notables por su estabilidad térmica e
hidrolítica; los ZIFs basados en Zn e imidazolatos, con geometrías zeolíticas; los MILs
desarrollados en Versalles; y los MOFs de Cu (HKUST-1, MOF- 199), ampliamente estudiados
por su accesibilidad sintética (Li et al., 1999).
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Tabla 1 Comparación de Propiedades entre MOFs y Materiales Porosos Convencionales
Propiedad MOFs Zeolitas Carbones
activados
COFs
Área BET (m²/g) 500–7,000 200–1,500 500–2,000 500–4,200
Tamaño de poro
(Å)
3–98 3–13 5–50 7–50
Densidad (g/cm³) 0.12–1.0 1.5–2.2 0.4–0.8 0.1–0.5
Estabilidad térmica
(°C)
200–500 >700 >800 300–500
Estabilidad
hidrolítica
Variable Alta Alta Baja-Media
Funcionalización Excepcional Limitada Moderada Alta
Costo (USD/kg) 100–500 2–10 1–5 200–1,000
Nº estructuras
conocidas
>100,000 ~250 >1,000 ~500
Nota. los valores representan rangos típicos reportados en la literatura. BET = Brunauer-Emmett-Teller; COFs
= Covalent Organic Frameworks. Datos compilados de Li et al. (2024), Zorainy et al. (2024), Furukawa et al.
(2013).
Estrategias de Síntesis
Las estrategias de síntesis de MOFs han evolucionado significativamente desde los métodos
solvotermales convencionales. La síntesis solvotermal en dimetilformamida (DMF) a 80–150
°C durante 12–48 h sigue siendo el método más empleado, pero presenta limitaciones en
escalabilidad y sostenibilidad ambiental. Los métodos alternativos incluyen síntesis
mecanoquímica (libre de solventes), electroquímica (producción continua), asistida por
microondas (minutos vs. horas) y por flujo continuo (Rubio- Martínez et al., 2017).
La modulación con ácidos monocarboxílicos permite controlar el tamaño de cristal y la
densidad de defectos, mientras que las estrategias post-sintéticas (PSM) posibilitan la
funcionalización dirigida sin alterar la topología (Guan et al., 2018; Li et al., 1999).
Página 7
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Tabla 1 Comparación de Propiedades entre MOFs y Materiales Porosos Convencionales
Propiedad MOFs Zeolitas Carbones
activados
COFs
Área BET (m²/g) 500–7,000 200–1,500 500–2,000 500–4,200
Tamaño de poro
(Å)
3–98 3–13 5–50 7–50
Densidad (g/cm³) 0.12–1.0 1.5–2.2 0.4–0.8 0.1–0.5
Estabilidad térmica
(°C)
200–500 >700 >800 300–500
Estabilidad
hidrolítica
Variable Alta Alta Baja-Media
Funcionalización Excepcional Limitada Moderada Alta
Costo (USD/kg) 100–500 2–10 1–5 200–1,000
Nº estructuras
conocidas
>100,000 ~250 >1,000 ~500
Nota. los valores representan rangos típicos reportados en la literatura. BET = Brunauer-Emmett-Teller; COFs
= Covalent Organic Frameworks. Datos compilados de Li et al. (2024), Zorainy et al. (2024), Furukawa et al.
(2013).
Estrategias de Síntesis
Las estrategias de síntesis de MOFs han evolucionado significativamente desde los métodos
solvotermales convencionales. La síntesis solvotermal en dimetilformamida (DMF) a 80–150
°C durante 12–48 h sigue siendo el método más empleado, pero presenta limitaciones en
escalabilidad y sostenibilidad ambiental. Los métodos alternativos incluyen síntesis
mecanoquímica (libre de solventes), electroquímica (producción continua), asistida por
microondas (minutos vs. horas) y por flujo continuo (Rubio- Martínez et al., 2017).
La modulación con ácidos monocarboxílicos permite controlar el tamaño de cristal y la
densidad de defectos, mientras que las estrategias post-sintéticas (PSM) posibilitan la
funcionalización dirigida sin alterar la topología (Guan et al., 2018; Li et al., 1999).
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Tabla 2 Comparación de Métodos de Síntesis de MOFs
Método Temp. (°C) Tiempo Solvente Escalabilidad TRL
Solvotermal 80–150 12–48 h DMF Media 7–8
Mecanoquímico 25–60 30–60 min Ninguno Alta 4–5
Electroquímico 25–80 Continuo Acuoso Alta 5–6
Microondas 80–150 5–30 min DMF Baja 3–4
Flujo continuo 80–200 Continuo Variable Alta 5–7
Sonoquímico 25–80 30–120 min Variable Media 3–4
Nota. TRL = Nivel de Madurez Tecnológica (Technology Readiness Level). Datos compilados de Rubio-
Martínez et al. (2017) y Guan et al. (2018). La escalabilidad se refiere a la viabilidad demostrada para producción
>1 kg/lote.
Tabla 3 MOFs Representativos: Composición, Propiedades y Aplicaciones
MOF Metal/SBU Ligando BET (m²/g) Aplicación
principal
Ref.
MOF-5 Zn₄O BDC 3,800 Almacenamiento
H₂
Li et al., 2023
HKUST-1 Cu₂(COO)₄ BTC 1,850 Catálisis,
sensores
Furukawa et al.,
2013
MIL-101(Cr) Cr₃O BDC 4,500 Almac. gases,
catálisis
Li et al., 2024
UiO-66 Zr₆O₄(OH)₄ BDC 1,200 Estabilidad,
catálisis
Rosales-
Martínez
et al., 2025
ZIF-8 Zn(MeIm)₂ 2-MeIm 1,630 Membranas, lib.
fármacos
Zorainy et al.,
2024
NU-100 Cu₂(COO)₄ LH₆ 6,143 Almac. H₂
récord
Farha et al.,
2010
CALF-20 Zn(Trz)(OTf) Triazol ~510 Captura CO₂
industrial
Kang & Kim,
2025
MOF-303 Al(OH) HPDC 1,380 Recolección
agua
Hanikel et al.,
2020
Ni₃(HITP)₂ Ni₂(NH) HITP 630 EC-MOF,
sensores
Saha et al., 2024
Nota. BDC = ácido 1,4-bencenodicarboxílico; BTC = ácido 1,3,5-bencenotricarboxílico; 2-MeIm = 2-
metilimidazol; LH₆ = ligando hexatópico; Trz = 1,2,4-triazol; OTf = triflato; HPDC = ácido 1H-pirazol- 3,5-
dicarboxílico; HITP = 2,3,6,7,10,11-hexaiminotrifenileno. Almac. = almacenamiento; Lib. = liberación.
Aplicaciones Emergentes Almacenamiento y Separación de Gases
El almacenamiento y separación de gases representa la aplicación más madura de los MOFs.
En almacenamiento de hidrógeno, los MOFs ofrecen capacidades gravimétricas de 2.0–7.5
wt% a 77 K y presiones moderadas (Chen et al., 2022). El MIL-101(Cr), con área BET de hasta
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Tabla 2 Comparación de Métodos de Síntesis de MOFs
Método Temp. (°C) Tiempo Solvente Escalabilidad TRL
Solvotermal 80–150 12–48 h DMF Media 7–8
Mecanoquímico 25–60 30–60 min Ninguno Alta 4–5
Electroquímico 25–80 Continuo Acuoso Alta 5–6
Microondas 80–150 5–30 min DMF Baja 3–4
Flujo continuo 80–200 Continuo Variable Alta 5–7
Sonoquímico 25–80 30–120 min Variable Media 3–4
Nota. TRL = Nivel de Madurez Tecnológica (Technology Readiness Level). Datos compilados de Rubio-
Martínez et al. (2017) y Guan et al. (2018). La escalabilidad se refiere a la viabilidad demostrada para producción
>1 kg/lote.
Tabla 3 MOFs Representativos: Composición, Propiedades y Aplicaciones
MOF Metal/SBU Ligando BET (m²/g) Aplicación
principal
Ref.
MOF-5 Zn₄O BDC 3,800 Almacenamiento
H₂
Li et al., 2023
HKUST-1 Cu₂(COO)₄ BTC 1,850 Catálisis,
sensores
Furukawa et al.,
2013
MIL-101(Cr) Cr₃O BDC 4,500 Almac. gases,
catálisis
Li et al., 2024
UiO-66 Zr₆O₄(OH)₄ BDC 1,200 Estabilidad,
catálisis
Rosales-
Martínez
et al., 2025
ZIF-8 Zn(MeIm)₂ 2-MeIm 1,630 Membranas, lib.
fármacos
Zorainy et al.,
2024
NU-100 Cu₂(COO)₄ LH₆ 6,143 Almac. H₂
récord
Farha et al.,
2010
CALF-20 Zn(Trz)(OTf) Triazol ~510 Captura CO₂
industrial
Kang & Kim,
2025
MOF-303 Al(OH) HPDC 1,380 Recolección
agua
Hanikel et al.,
2020
Ni₃(HITP)₂ Ni₂(NH) HITP 630 EC-MOF,
sensores
Saha et al., 2024
Nota. BDC = ácido 1,4-bencenodicarboxílico; BTC = ácido 1,3,5-bencenotricarboxílico; 2-MeIm = 2-
metilimidazol; LH₆ = ligando hexatópico; Trz = 1,2,4-triazol; OTf = triflato; HPDC = ácido 1H-pirazol- 3,5-
dicarboxílico; HITP = 2,3,6,7,10,11-hexaiminotrifenileno. Almac. = almacenamiento; Lib. = liberación.
Aplicaciones Emergentes Almacenamiento y Separación de Gases
El almacenamiento y separación de gases representa la aplicación más madura de los MOFs.
En almacenamiento de hidrógeno, los MOFs ofrecen capacidades gravimétricas de 2.0–7.5
wt% a 77 K y presiones moderadas (Chen et al., 2022). El MIL-101(Cr), con área BET de hasta
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4,500 m²/g, y el NU-100, con BET de 6,143 m²/g (Farha et al., 2010), representan los MOFs
de mayor capacidad volumétrica demostrada. Estudios computacionales recientes basados
en cribado de alto rendimiento han identificado candidatos con capacidades teóricas
superiores a 9.0 wt% a 77 K (Kim et al., 2025), sugiriendo que el límite práctico aún no ha sido
alcanzado.
La captura de CO₂ constituye la aplicación más estratégica desde la perspectiva de impacto
ambiental. Los MOFs funcionalizados con grupos amino exhiben selectividades CO₂/N₂
superiores a 50:1, frente a ~15:1 para zeolita 13X en condiciones húmedas (Li et al., 2024). La
comercialización del CALF-20 por BASF marca la primera instancia de un MOF alcanzando
TRL 7–8, con una planta de demostración que produce ~1 tonelada/día (Kang & Kim, 2025).
La captura directa de aire (DAC, Direct Air Capture) representa el desafío más exigente dadas
las concentraciones de CO₂ de ~420 ppm (Bose et al., 2024; Ding et al., 2019). Enfoques
recientes basados en IA generativa y cribado de alto rendimiento (Park et al., 2024; Yao et al.,
2021) están acelerando el descubrimiento de MOFs optimizados para DAC. Los MOFs
basados en pirazolatos han demostrado además capacidades excepcionales para la captura
selectiva de formaldehído, un contaminante interior prioritario (Sadovnik et al., 2024). Avances
en modulación multivariada del UiO- 66 han logrado mejoras significativas en la adsorción
cooperativa de CO₂ mediante funcionalización simultánea con múltiples grupos funcionales
(Rosales-Martínez et al., 2025).
Catálisis Heterogénea
Los MOFs ofrecen ventajas únicas como catalizadores heterogéneos: su cristalinidad permite
caracterizar sitios activos a nivel atómico, mientras que su arquitectura modular facilita la
incorporación precisa de centros catalíticos (Wang & Astruc, 2020; Wei et al., 2020). La
electrocatálisis para reducción de CO₂ es un área particularmente activa, con MOFs
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4,500 m²/g, y el NU-100, con BET de 6,143 m²/g (Farha et al., 2010), representan los MOFs
de mayor capacidad volumétrica demostrada. Estudios computacionales recientes basados
en cribado de alto rendimiento han identificado candidatos con capacidades teóricas
superiores a 9.0 wt% a 77 K (Kim et al., 2025), sugiriendo que el límite práctico aún no ha sido
alcanzado.
La captura de CO₂ constituye la aplicación más estratégica desde la perspectiva de impacto
ambiental. Los MOFs funcionalizados con grupos amino exhiben selectividades CO₂/N₂
superiores a 50:1, frente a ~15:1 para zeolita 13X en condiciones húmedas (Li et al., 2024). La
comercialización del CALF-20 por BASF marca la primera instancia de un MOF alcanzando
TRL 7–8, con una planta de demostración que produce ~1 tonelada/día (Kang & Kim, 2025).
La captura directa de aire (DAC, Direct Air Capture) representa el desafío más exigente dadas
las concentraciones de CO₂ de ~420 ppm (Bose et al., 2024; Ding et al., 2019). Enfoques
recientes basados en IA generativa y cribado de alto rendimiento (Park et al., 2024; Yao et al.,
2021) están acelerando el descubrimiento de MOFs optimizados para DAC. Los MOFs
basados en pirazolatos han demostrado además capacidades excepcionales para la captura
selectiva de formaldehído, un contaminante interior prioritario (Sadovnik et al., 2024). Avances
en modulación multivariada del UiO- 66 han logrado mejoras significativas en la adsorción
cooperativa de CO₂ mediante funcionalización simultánea con múltiples grupos funcionales
(Rosales-Martínez et al., 2025).
Catálisis Heterogénea
Los MOFs ofrecen ventajas únicas como catalizadores heterogéneos: su cristalinidad permite
caracterizar sitios activos a nivel atómico, mientras que su arquitectura modular facilita la
incorporación precisa de centros catalíticos (Wang & Astruc, 2020; Wei et al., 2020). La
electrocatálisis para reducción de CO₂ es un área particularmente activa, con MOFs
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integrados con semiconductores alcanzando eficiencias faradaicas >90% (Atta et al., 2025).
Los catalizadores homogéneos de Ir y Ru alcanzan frecuencias de recambio (TOF, Turnover
Frequency) de 10³–10⁵ h⁻¹ pero son irrecuperables; los MOFs con sitios metálicos individuales
operan a temperaturas más bajas con TOF de 10²–10⁴ h⁻¹, son reutilizables durante múltiples
ciclos, y ofrecen selectividades superiores gracias al confinamiento de sustrato en los poros.
Almacenamiento y Conversión de Energía
Los derivados carbonizados de MOFs bimetálicos han demostrado capacitancias superiores
a 2,000 F/g en compuestos Ni-Co, frente a ~200–400 F/g para carbones activados
convencionales (Abdelkareem et al., 2024; Sandhu et al., 2024; Zhao et al., 2016). Es
importante señalar que estos valores corresponden a materiales derivados de MOFs (tras
calcinación o carbonización), no a MOFs prístinos, lo que plantea una cuestión taxonómica
relevante. La estabilidad cíclica de estos materiales es notable, con retención >90% después
de 5,000 ciclos. Los derivados con arquitecturas complejas como estructuras núcleo-cáscara
y arreglos jerárquicos demuestran rendimientos particularmente destacados (Zhang et al.,
2025). Desde la perspectiva NEPA, la paradoja de la carbonización plantea una cuestión
taxonómica fundamental: si los derivados que han perdido su estructura reticular deben
clasificarse como "materiales MOF" o como "carbones jerárquicos templados por MOFs",
distinción que tiene implicaciones para la comparabilidad de resultados en la literatura.
MOFs Eléctricamente Conductores
Los MOFs eléctricamente conductores (EC-MOFs, Electrically Conductive MOFs) abordan
la limitación histórica de conductividad de los MOFs convencionales (~10⁻⁷– 10⁻¹⁰ S/cm).
El Ni₃(HITP)₂ ha alcanzado conductividades de ~2 S/cm en pellets policristalinos, ~40
S/cm en películas delgadas y hasta 150 S/cm en monocristales individuales, representando
los valores más altos confirmados para MOFs bidimensionales (Check et al., 2025; Saha et al.,
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integrados con semiconductores alcanzando eficiencias faradaicas >90% (Atta et al., 2025).
Los catalizadores homogéneos de Ir y Ru alcanzan frecuencias de recambio (TOF, Turnover
Frequency) de 10³–10⁵ h⁻¹ pero son irrecuperables; los MOFs con sitios metálicos individuales
operan a temperaturas más bajas con TOF de 10²–10⁴ h⁻¹, son reutilizables durante múltiples
ciclos, y ofrecen selectividades superiores gracias al confinamiento de sustrato en los poros.
Almacenamiento y Conversión de Energía
Los derivados carbonizados de MOFs bimetálicos han demostrado capacitancias superiores
a 2,000 F/g en compuestos Ni-Co, frente a ~200–400 F/g para carbones activados
convencionales (Abdelkareem et al., 2024; Sandhu et al., 2024; Zhao et al., 2016). Es
importante señalar que estos valores corresponden a materiales derivados de MOFs (tras
calcinación o carbonización), no a MOFs prístinos, lo que plantea una cuestión taxonómica
relevante. La estabilidad cíclica de estos materiales es notable, con retención >90% después
de 5,000 ciclos. Los derivados con arquitecturas complejas como estructuras núcleo-cáscara
y arreglos jerárquicos demuestran rendimientos particularmente destacados (Zhang et al.,
2025). Desde la perspectiva NEPA, la paradoja de la carbonización plantea una cuestión
taxonómica fundamental: si los derivados que han perdido su estructura reticular deben
clasificarse como "materiales MOF" o como "carbones jerárquicos templados por MOFs",
distinción que tiene implicaciones para la comparabilidad de resultados en la literatura.
MOFs Eléctricamente Conductores
Los MOFs eléctricamente conductores (EC-MOFs, Electrically Conductive MOFs) abordan
la limitación histórica de conductividad de los MOFs convencionales (~10⁻⁷– 10⁻¹⁰ S/cm).
El Ni₃(HITP)₂ ha alcanzado conductividades de ~2 S/cm en pellets policristalinos, ~40
S/cm en películas delgadas y hasta 150 S/cm en monocristales individuales, representando
los valores más altos confirmados para MOFs bidimensionales (Check et al., 2025; Saha et al.,
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2024). Algunos reportes sugieren valores de hasta ~1,000 S/cm en estructuras específicas de
MOFs basados en enlaces metal- tiolato, aunque estos valores requieren verificación
independiente y son sensibles a las condiciones de medición, morfología de la película y
contactos eléctricos (Parashar et al., 2024). El análisis NEPA revela el "trilema de la
conductividad": hasta la fecha no se ha logrado sintetizar un MOF que simultáneamente exhiba
alta conductividad (>10 S/cm), alta porosidad (BET >2,000 m²/g) y alta estabilidad térmica
(>300 °C). Estrategias recientes incluyen la ingeniería de bandas mediante ligandos
conjugados y la integración con grafeno conductor (Sun et al., 2016).
Liberación de Fármacos y Biosensores
Los Bio-MOFs con metales biocompatibles (Fe³⁺, Zn²⁺, Ca²⁺) demuestran perfiles de liberación
pH-dependientes, como fue demostrado pioneramente por Horcajada et al. (2012). Las
nanoplataformas teranósticas de última generación integran diagnóstico por imagen con
liberación localizada de agentes antitumorales en un solo dispositivo (Freund et al., 2021;
Nguyen et al., 2024; Yang & Yang, 2020). Menon y Fairen-Jimenez (2025) desarrollaron un
pipeline de aprendizaje automático (ML, Machine Learning) para el cribado de
biocompatibilidad de 86,000 estructuras con precisión >80%, lo que representa un avance
significativo para la preselección computacional de candidatos terapéuticos.
En el ámbito de los biosensores, los MOFs de lantánidos exhiben límites de detección (LOD,
Limit of Detection) picomolares (135 pM para Cu²⁺ en condiciones optimizadas de pH 7.0 en
solución acuosa). La integración con MXenes potencia el desarrollo de sensores portátiles
para diagnóstico en el punto de atención.
MOFs Luminiscentes y Recolección de Agua Atmosférica
Los MOFs luminiscentes (LMOFs, Luminescent MOFs) constituyen una subfamilia con
propiedades fotofísicas excepcionales derivadas de la combinación de centros metálicos
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2024). Algunos reportes sugieren valores de hasta ~1,000 S/cm en estructuras específicas de
MOFs basados en enlaces metal- tiolato, aunque estos valores requieren verificación
independiente y son sensibles a las condiciones de medición, morfología de la película y
contactos eléctricos (Parashar et al., 2024). El análisis NEPA revela el "trilema de la
conductividad": hasta la fecha no se ha logrado sintetizar un MOF que simultáneamente exhiba
alta conductividad (>10 S/cm), alta porosidad (BET >2,000 m²/g) y alta estabilidad térmica
(>300 °C). Estrategias recientes incluyen la ingeniería de bandas mediante ligandos
conjugados y la integración con grafeno conductor (Sun et al., 2016).
Liberación de Fármacos y Biosensores
Los Bio-MOFs con metales biocompatibles (Fe³⁺, Zn²⁺, Ca²⁺) demuestran perfiles de liberación
pH-dependientes, como fue demostrado pioneramente por Horcajada et al. (2012). Las
nanoplataformas teranósticas de última generación integran diagnóstico por imagen con
liberación localizada de agentes antitumorales en un solo dispositivo (Freund et al., 2021;
Nguyen et al., 2024; Yang & Yang, 2020). Menon y Fairen-Jimenez (2025) desarrollaron un
pipeline de aprendizaje automático (ML, Machine Learning) para el cribado de
biocompatibilidad de 86,000 estructuras con precisión >80%, lo que representa un avance
significativo para la preselección computacional de candidatos terapéuticos.
En el ámbito de los biosensores, los MOFs de lantánidos exhiben límites de detección (LOD,
Limit of Detection) picomolares (135 pM para Cu²⁺ en condiciones optimizadas de pH 7.0 en
solución acuosa). La integración con MXenes potencia el desarrollo de sensores portátiles
para diagnóstico en el punto de atención.
MOFs Luminiscentes y Recolección de Agua Atmosférica
Los MOFs luminiscentes (LMOFs, Luminescent MOFs) constituyen una subfamilia con
propiedades fotofísicas excepcionales derivadas de la combinación de centros metálicos
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ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1484
(especialmente lantánidos) con ligandos orgánicos cromóforos. Los LMOFs han demostrado
detección de antibióticos (LOD 17.2 ppb), explosivos como el 2,4,6- trinitrofenol (TNP, LOD
48.1 ppb) y metales pesados (LOD 0.56 ppb) en matrices acuosas reales. La capacidad dual
de detección y remediación simultánea elimina la necesidad de sistemas separados,
representando una ventaja significativa frente a sensores convencionales.
En el dominio de la recolección de agua atmosférica (AWH, Atmospheric Water
Harvesting), los MOFs exhiben ciclos térmicos de baja energía (60–80 °C) con
rendimientos de 0.3–0.7 L/kg/día en condiciones desérticas (Shan et al., 2024; Zhong et al.,
2024). Desarrollos recientes han logrado rendimientos de hasta 2.62 L/kg/día en
dispositivos solares a escala (Kang et al., 2024), mientras que sistemas adaptativos alcanzan
3.5 L/kg/día en climas desérticos (Almassad et al., 2022). El MOF-LA2-1 demostró un
aumento del 50% en capacidad respecto al MOF-303 mediante extensión isoreticular del
ligando (Hanikel et al., 2020). Estos valores son prometedores para regiones con estrés hídrico,
aunque la brecha entre rendimiento en laboratorio y rendimiento en campo sigue siendo
significativa (frecuentemente <50% del valor de laboratorio), lo cual demanda avances
sustanciales en ingeniería de dispositivos. Las membranas MOF, particularmente los
compositos de ZIF-8 con óxido de grafeno (ZIF- 8@GO), alcanzan rechazo >95% de metales
pesados con capacidades de adsorción de 843 mg/g para TNP (Zorainy et al., 2024).
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(especialmente lantánidos) con ligandos orgánicos cromóforos. Los LMOFs han demostrado
detección de antibióticos (LOD 17.2 ppb), explosivos como el 2,4,6- trinitrofenol (TNP, LOD
48.1 ppb) y metales pesados (LOD 0.56 ppb) en matrices acuosas reales. La capacidad dual
de detección y remediación simultánea elimina la necesidad de sistemas separados,
representando una ventaja significativa frente a sensores convencionales.
En el dominio de la recolección de agua atmosférica (AWH, Atmospheric Water
Harvesting), los MOFs exhiben ciclos térmicos de baja energía (60–80 °C) con
rendimientos de 0.3–0.7 L/kg/día en condiciones desérticas (Shan et al., 2024; Zhong et al.,
2024). Desarrollos recientes han logrado rendimientos de hasta 2.62 L/kg/día en
dispositivos solares a escala (Kang et al., 2024), mientras que sistemas adaptativos alcanzan
3.5 L/kg/día en climas desérticos (Almassad et al., 2022). El MOF-LA2-1 demostró un
aumento del 50% en capacidad respecto al MOF-303 mediante extensión isoreticular del
ligando (Hanikel et al., 2020). Estos valores son prometedores para regiones con estrés hídrico,
aunque la brecha entre rendimiento en laboratorio y rendimiento en campo sigue siendo
significativa (frecuentemente <50% del valor de laboratorio), lo cual demanda avances
sustanciales en ingeniería de dispositivos. Las membranas MOF, particularmente los
compositos de ZIF-8 con óxido de grafeno (ZIF- 8@GO), alcanzan rechazo >95% de metales
pesados con capacidades de adsorción de 843 mg/g para TNP (Zorainy et al., 2024).
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Tabla 4 Resumen de Aplicaciones: Rendimiento de MOFs vs. Materiales Convencionales y
Madurez Tecnológica
Dominio Métrica clave MOFs Convencional TRL
Almac. H₂ Capacidad (wt%,
77
K)
2.0–7.5 <2.0 (CA) 4–5
Captura CO₂ Selectividad
CO₂/N₂
>50:1 ~15:1 (zeolita) 7–8
Catálisis Eficiencia faradaica
CO₂
>90% 60–80% 3–5
Supercap. Capacitancia (F/g,
deriv.)
>2,000 200–400 (CA) 3–4
EC-MOFs Conductividad
(S/cm)
>150 (monocristal) 10⁴ (grafeno) 2–3
Lib. fármacos Liberación
controlada pH
Sí (pH 5–7.4) Limitada 2–4
Biosensores LOD (pM) 135 (Cu²⁺) nM (conv.) 2–3
LMOFs LOD antibióticos
(ppb)
17.2 >100 (conv.) 2–3
Membranas Rechazo metales
pesados
>95% 80–90% 3–5
AWH Rendimiento
(L/kg/día)
0.3–3.5 <0.5 (sílica) 3–5
Nota. Supercap. = supercondensadores; deriv. = derivados carbonizados de MOFs; CA = carbón activado;
Almac. = almacenamiento; Lib. = liberación; AWH = recolección de agua atmosférica; EC-MOFs = MOFs
eléctricamente conductores; LMOFs = MOFs luminiscentes; LOD = límite de detección; conv. = convencional.
Datos compilados de las fuentes citadas en cada sección.
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Tabla 4 Resumen de Aplicaciones: Rendimiento de MOFs vs. Materiales Convencionales y
Madurez Tecnológica
Dominio Métrica clave MOFs Convencional TRL
Almac. H₂ Capacidad (wt%,
77
K)
2.0–7.5 <2.0 (CA) 4–5
Captura CO₂ Selectividad
CO₂/N₂
>50:1 ~15:1 (zeolita) 7–8
Catálisis Eficiencia faradaica
CO₂
>90% 60–80% 3–5
Supercap. Capacitancia (F/g,
deriv.)
>2,000 200–400 (CA) 3–4
EC-MOFs Conductividad
(S/cm)
>150 (monocristal) 10⁴ (grafeno) 2–3
Lib. fármacos Liberación
controlada pH
Sí (pH 5–7.4) Limitada 2–4
Biosensores LOD (pM) 135 (Cu²⁺) nM (conv.) 2–3
LMOFs LOD antibióticos
(ppb)
17.2 >100 (conv.) 2–3
Membranas Rechazo metales
pesados
>95% 80–90% 3–5
AWH Rendimiento
(L/kg/día)
0.3–3.5 <0.5 (sílica) 3–5
Nota. Supercap. = supercondensadores; deriv. = derivados carbonizados de MOFs; CA = carbón activado;
Almac. = almacenamiento; Lib. = liberación; AWH = recolección de agua atmosférica; EC-MOFs = MOFs
eléctricamente conductores; LMOFs = MOFs luminiscentes; LOD = límite de detección; conv. = convencional.
Datos compilados de las fuentes citadas en cada sección.
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ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1486
Figura 3 Diagrama Radar Comparativo: MOFs vs. Materiales Convencionales en Seis
Dimensiones de Rendimiento
Nota. comparación normalizada (0–100) de MOFs, zeolitas, carbones activados y COFs en seis dimensiones de
rendimiento.
DISCUSIÓN
Los resultados presentados evidencian que los MOFs poseen un potencial transformador en
múltiples dominios aplicativos, pero su transición desde el laboratorio hacia la implementación
industrial enfrenta desafíos significativos que requieren análisis crítico. A continuación, se
discuten las barreras principales, las oportunidades emergentes y las perspectivas de
desarrollo futuro.
Síntesis Integrada bajo el Marco NEPA
Patrón 1 – Trilema de los EC-MOFs: alta porosidad (BET >3,000 m²/g) y alta conductividad
(σ >1 S/cm) son mutuamente excluyentes, explicando la brecha TRL entre adsorción (4–8) y
electrónica (2–3) (Saha et al., 2024; Farha et al., 2010).
Patrón 2 – Convergencia biomédica-ambiental: liberación de fármacos y recolección de agua
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Figura 3 Diagrama Radar Comparativo: MOFs vs. Materiales Convencionales en Seis
Dimensiones de Rendimiento
Nota. comparación normalizada (0–100) de MOFs, zeolitas, carbones activados y COFs en seis dimensiones de
rendimiento.
DISCUSIÓN
Los resultados presentados evidencian que los MOFs poseen un potencial transformador en
múltiples dominios aplicativos, pero su transición desde el laboratorio hacia la implementación
industrial enfrenta desafíos significativos que requieren análisis crítico. A continuación, se
discuten las barreras principales, las oportunidades emergentes y las perspectivas de
desarrollo futuro.
Síntesis Integrada bajo el Marco NEPA
Patrón 1 – Trilema de los EC-MOFs: alta porosidad (BET >3,000 m²/g) y alta conductividad
(σ >1 S/cm) son mutuamente excluyentes, explicando la brecha TRL entre adsorción (4–8) y
electrónica (2–3) (Saha et al., 2024; Farha et al., 2010).
Patrón 2 – Convergencia biomédica-ambiental: liberación de fármacos y recolección de agua
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ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1487
comparten requisitos (estabilidad hidrolítica, biocompatibilidad, mesoporosidad). Los MOFs
de Zr y Al satisfacen ambos dominios (Rosales-Martínez et al., 2025; Hanikel et al., 2020).
Patrón 3 – Asimetría rendimiento-madurez: los biosensores MOF logran LOD de 135 pM para
Cu²⁺ (TRL 2–3) mientras el CALF-20 con propiedades modestas alcanza TRL 7–8. El
determinante no es el rendimiento extremo sino la combinación robustez-escalabilidad-costo
(Kang & Kim, 2025).
Contextualización frente a revisiones recientes. Se confirma la madurez de la captura de CO₂
(Li et al., 2024; Kang & Kim, 2025). Se amplía en tres puntos: (a) los COFs compiten con MOFs
solo en dominios de funcionalidad orgánica, no en catálisis ni EC-MOFs (cf. Freund et al.,
2021); (b) las capacitancias >2,000 F/g corresponden a derivados carbonizados, no a MOFs
prístinos (cf. Sandhu et al., 2024); (c) existe una brecha entre cribado computacional y
verificación de sintetizabilidad (cf. Liu et al., 2025; Park et al., 2024).
Desafíos Actuales y Perspectivas Futuras Estabilidad y Análisis Tecnoeconómico
A un costo de 100–500 USD/kg, los MOFs son 10–250 veces más caros que zeolitas (2– 10
USD/kg) y carbones activados (1–5 USD/kg). Sin embargo, el análisis de costo total de
propiedad revela que la mayor capacidad por unidad de masa, la menor temperatura de
regeneración (60–80 °C vs. >100 °C) y la mayor selectividad pueden compensar el diferencial
de precio en aplicaciones donde la eficiencia energética del proceso es determinante. La
producción del CALF-20 por BASF demostró reducciones de costo de 5–10× respecto a
síntesis de laboratorio, y diversos informes de mercado (Grand View Research, Allied Market
Research) proyectan tasas de crecimiento anual compuesto (CAGR) del orden de 30–40%
para el mercado global de MOFs en el período 2024–2030 (Chakraborty et al., 2025; Kang &
Kim, 2025).
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comparten requisitos (estabilidad hidrolítica, biocompatibilidad, mesoporosidad). Los MOFs
de Zr y Al satisfacen ambos dominios (Rosales-Martínez et al., 2025; Hanikel et al., 2020).
Patrón 3 – Asimetría rendimiento-madurez: los biosensores MOF logran LOD de 135 pM para
Cu²⁺ (TRL 2–3) mientras el CALF-20 con propiedades modestas alcanza TRL 7–8. El
determinante no es el rendimiento extremo sino la combinación robustez-escalabilidad-costo
(Kang & Kim, 2025).
Contextualización frente a revisiones recientes. Se confirma la madurez de la captura de CO₂
(Li et al., 2024; Kang & Kim, 2025). Se amplía en tres puntos: (a) los COFs compiten con MOFs
solo en dominios de funcionalidad orgánica, no en catálisis ni EC-MOFs (cf. Freund et al.,
2021); (b) las capacitancias >2,000 F/g corresponden a derivados carbonizados, no a MOFs
prístinos (cf. Sandhu et al., 2024); (c) existe una brecha entre cribado computacional y
verificación de sintetizabilidad (cf. Liu et al., 2025; Park et al., 2024).
Desafíos Actuales y Perspectivas Futuras Estabilidad y Análisis Tecnoeconómico
A un costo de 100–500 USD/kg, los MOFs son 10–250 veces más caros que zeolitas (2– 10
USD/kg) y carbones activados (1–5 USD/kg). Sin embargo, el análisis de costo total de
propiedad revela que la mayor capacidad por unidad de masa, la menor temperatura de
regeneración (60–80 °C vs. >100 °C) y la mayor selectividad pueden compensar el diferencial
de precio en aplicaciones donde la eficiencia energética del proceso es determinante. La
producción del CALF-20 por BASF demostró reducciones de costo de 5–10× respecto a
síntesis de laboratorio, y diversos informes de mercado (Grand View Research, Allied Market
Research) proyectan tasas de crecimiento anual compuesto (CAGR) del orden de 30–40%
para el mercado global de MOFs en el período 2024–2030 (Chakraborty et al., 2025; Kang &
Kim, 2025).
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ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1488
Toxicología y Marco Regulatorio
No existen estudios de toxicidad crónica (>6 meses) in vivo para ningún MOF, y la ausencia
de marcos regulatorios específicos en FDA y EMA constituye la barrera más significativa para
la traducción clínica. El pipeline de Menon y Fairen-Jimenez (2025), que combina descriptores
moleculares con modelos de ML para el cribado de 86,000 estructuras, marca un avance hacia
la preselección computacional de candidatos biocompatibles. El marco de Seguridad y
Sostenibilidad por Diseño (SSbD, Safe and Sustainable by Design) propuesto por Chakraborty
et al. (2025) establece directrices para integrar consideraciones de toxicología, análisis de ciclo
de vida (LCA) y economía circular desde las etapas tempranas del diseño de nuevos MOFs.
Tabla 5 Matriz de Vacíos de Investigación y Acciones Prioritarias
Vacío de investigación Estado actual Acción prioritaria Horizonte
Estabilidad hidrolítica Variable; UiO estable Diseño comput. MOFs
Zr/Al
2–3 años
Escalabilidad industrial CALF-20 (TRL 7–8) Flujo continuo,
mecanoquímica
3–5 años
Toxicología crónica Sin datos >6 meses Estudios in vivo + ML
cribado
5–7 años
Marco regulatorio Inexistente (FDA/EMA)Propuestas SSbD +
estándares
5–10 años
Trilema conductividad σ, porosidad o estab. Ingeniería de bandas,
MOFs 2D
3–5 años
Brecha lab-campo
(AWH)
Rendimiento <50% lab. Ingeniería dispositivos 2–4 años
Costo de producción 100–500 USD/kg Síntesis verde, reciclaje
ligandos
3–5 años
IA + robótica síntesis Demos aisladas Laboratorio autónomo
integrado
5–7 años
Nota. comput. = computacional; LCA = Análisis de Ciclo de Vida; SSbD = Safe and Sustainable by Design; ML
= aprendizaje automático; σ = conductividad eléctrica; lab. = laboratorio; AWH = recolección de agua
atmosférica.
Inteligencia Artificial y Diseño Computacional
La convergencia entre inteligencia artificial, robótica de síntesis y caracterización de alto
rendimiento está configurando un nuevo paradigma para el descubrimiento acelerado de
MOFs. El análisis de defectos de enlazador ausente en MOFs mediante simulaciones de
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1488
Toxicología y Marco Regulatorio
No existen estudios de toxicidad crónica (>6 meses) in vivo para ningún MOF, y la ausencia
de marcos regulatorios específicos en FDA y EMA constituye la barrera más significativa para
la traducción clínica. El pipeline de Menon y Fairen-Jimenez (2025), que combina descriptores
moleculares con modelos de ML para el cribado de 86,000 estructuras, marca un avance hacia
la preselección computacional de candidatos biocompatibles. El marco de Seguridad y
Sostenibilidad por Diseño (SSbD, Safe and Sustainable by Design) propuesto por Chakraborty
et al. (2025) establece directrices para integrar consideraciones de toxicología, análisis de ciclo
de vida (LCA) y economía circular desde las etapas tempranas del diseño de nuevos MOFs.
Tabla 5 Matriz de Vacíos de Investigación y Acciones Prioritarias
Vacío de investigación Estado actual Acción prioritaria Horizonte
Estabilidad hidrolítica Variable; UiO estable Diseño comput. MOFs
Zr/Al
2–3 años
Escalabilidad industrial CALF-20 (TRL 7–8) Flujo continuo,
mecanoquímica
3–5 años
Toxicología crónica Sin datos >6 meses Estudios in vivo + ML
cribado
5–7 años
Marco regulatorio Inexistente (FDA/EMA)Propuestas SSbD +
estándares
5–10 años
Trilema conductividad σ, porosidad o estab. Ingeniería de bandas,
MOFs 2D
3–5 años
Brecha lab-campo
(AWH)
Rendimiento <50% lab. Ingeniería dispositivos 2–4 años
Costo de producción 100–500 USD/kg Síntesis verde, reciclaje
ligandos
3–5 años
IA + robótica síntesis Demos aisladas Laboratorio autónomo
integrado
5–7 años
Nota. comput. = computacional; LCA = Análisis de Ciclo de Vida; SSbD = Safe and Sustainable by Design; ML
= aprendizaje automático; σ = conductividad eléctrica; lab. = laboratorio; AWH = recolección de agua
atmosférica.
Inteligencia Artificial y Diseño Computacional
La convergencia entre inteligencia artificial, robótica de síntesis y caracterización de alto
rendimiento está configurando un nuevo paradigma para el descubrimiento acelerado de
MOFs. El análisis de defectos de enlazador ausente en MOFs mediante simulaciones de
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ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1489
dinámica molecular ha revelado efectos significativos sobre las propiedades de transporte,
proporcionando guías para la optimización de materiales funcionales (Islamov et al., 2020).
Liu et al. (2025) proporcionaron una visión general exhaustiva de las aplicaciones de ML en
MOFs, abarcando desde predicción de propiedades hasta clasificación de diseño. El marco
GHP-MOFassemble (Park et al., 2024) integra modelos de difusión generativos con redes
neuronales de grafos cristalinos para diseñar MOFs con alta capacidad de CO₂ y ligandos
sintetizables, demostrando que la IA puede proponer candidatos que los métodos
tradicionales no habrían identificado.
Los enfoques de cribado de alto rendimiento han permitido evaluar más de 11,000 MOFs
para almacenamiento de H₂, identificando candidatos con capacidades superiores a 9.0
wt% a 77 K (Kim et al., 2025). Yao et al. (2021) demostraron la capacidad predictiva de
modelos generativos inversos aplicados a la base de datos de MOFs computacionales. La
convergencia entre inteligencia artificial, robótica de síntesis y caracterización de alto
rendimiento configura el paradigma de laboratorio autónomo que podría comprimir el ciclo
de descubrimiento de años a semanas (Han et al., 2025), representando potencialmente la
transformación más disruptiva en el campo desde la formalización de la química reticular.
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1489
dinámica molecular ha revelado efectos significativos sobre las propiedades de transporte,
proporcionando guías para la optimización de materiales funcionales (Islamov et al., 2020).
Liu et al. (2025) proporcionaron una visión general exhaustiva de las aplicaciones de ML en
MOFs, abarcando desde predicción de propiedades hasta clasificación de diseño. El marco
GHP-MOFassemble (Park et al., 2024) integra modelos de difusión generativos con redes
neuronales de grafos cristalinos para diseñar MOFs con alta capacidad de CO₂ y ligandos
sintetizables, demostrando que la IA puede proponer candidatos que los métodos
tradicionales no habrían identificado.
Los enfoques de cribado de alto rendimiento han permitido evaluar más de 11,000 MOFs
para almacenamiento de H₂, identificando candidatos con capacidades superiores a 9.0
wt% a 77 K (Kim et al., 2025). Yao et al. (2021) demostraron la capacidad predictiva de
modelos generativos inversos aplicados a la base de datos de MOFs computacionales. La
convergencia entre inteligencia artificial, robótica de síntesis y caracterización de alto
rendimiento configura el paradigma de laboratorio autónomo que podría comprimir el ciclo
de descubrimiento de años a semanas (Han et al., 2025), representando potencialmente la
transformación más disruptiva en el campo desde la formalización de la química reticular.
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ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1490
Figura 4 Hoja de Ruta Propuesta para la Transición Laboratorio-Industria de los MOFs (2025–
2035)
La restricción al idioma inglés puede haber excluido estudios relevantes del ámbito
sinoparlante. Asimismo, la revisión por un único autor limita la concordancia inter-
evaluadores, aspecto mitigado mediante protocolo a priori y doble verificación de casos
ambiguos.
Nota. se muestran cuatro fases con hitos clave y barreras críticas: Fase I (2025–2027): optimización de síntesis;
Fase II (2027–2029): escalamiento piloto; Fase III (2029–2032): validación regulatoria; Fase IV (2032–2035):
comercialización diversificada.
Limitaciones de la Revisión
La presente revisión sistemática presenta varias limitaciones que deben considerarse al
interpretar sus hallazgos. En primer lugar, la búsqueda sistemática se restringió a tres bases de
datos (Web of Science, Scopus y PubMed), excluyendo Google Scholar y literatura gris (tesis
doctorales, informes técnicos, preprints), lo cual puede introducir un sesgo de publicación
hacia resultados positivos en revistas de alto impacto. En segundo lugar, si bien la búsqueda
PRISMA se limitó al período 2022–2026, se complementó con 16 referencias seminales y
suplementarias (1999–2025) identificadas mediante búsqueda manual y método de bola de
nieve (snowball), ampliando la cobertura temporal y elevando el corpus total a 46 referencias.
En tercer lugar, la revisión fue realizada por un único autor, lo que impide calcular
concordancia inter-evaluadores en la fase de selección, aspecto que limita la replicabilidad del
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1490
Figura 4 Hoja de Ruta Propuesta para la Transición Laboratorio-Industria de los MOFs (2025–
2035)
La restricción al idioma inglés puede haber excluido estudios relevantes del ámbito
sinoparlante. Asimismo, la revisión por un único autor limita la concordancia inter-
evaluadores, aspecto mitigado mediante protocolo a priori y doble verificación de casos
ambiguos.
Nota. se muestran cuatro fases con hitos clave y barreras críticas: Fase I (2025–2027): optimización de síntesis;
Fase II (2027–2029): escalamiento piloto; Fase III (2029–2032): validación regulatoria; Fase IV (2032–2035):
comercialización diversificada.
Limitaciones de la Revisión
La presente revisión sistemática presenta varias limitaciones que deben considerarse al
interpretar sus hallazgos. En primer lugar, la búsqueda sistemática se restringió a tres bases de
datos (Web of Science, Scopus y PubMed), excluyendo Google Scholar y literatura gris (tesis
doctorales, informes técnicos, preprints), lo cual puede introducir un sesgo de publicación
hacia resultados positivos en revistas de alto impacto. En segundo lugar, si bien la búsqueda
PRISMA se limitó al período 2022–2026, se complementó con 16 referencias seminales y
suplementarias (1999–2025) identificadas mediante búsqueda manual y método de bola de
nieve (snowball), ampliando la cobertura temporal y elevando el corpus total a 46 referencias.
En tercer lugar, la revisión fue realizada por un único autor, lo que impide calcular
concordancia inter-evaluadores en la fase de selección, aspecto que limita la replicabilidad del
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proceso de cribado. Finalmente, la naturaleza multidisciplinaria del campo de los MOFs hace
que la cobertura equilibrada de diez dominios aplicativos implique necesariamente una menor
profundidad en cada uno respecto a revisiones temáticas especializadas.
CONCLUSIONES
Las estructuras metalorgánicas se han consolidado como materiales transformadores con
potencial para impactar múltiples sectores industriales y científicos. El marco NEPA
desarrollado en esta revisión permite sintetizar cinco conclusiones principales. Primera, la
captura de CO₂ es la aplicación más cercana a la madurez comercial (TRL 7–8), con el CALF-
20 como primer MOF producido a escala industrial. Segunda, el "trilema de la conductividad"
la imposibilidad actual de combinar alta conductividad, alta porosidad y estabilidad en un solo
material constituye el reto sintético más fundamental para los EC- MOFs. Tercera, las
aplicaciones biomédicas enfrentan un cuello de botella regulatorio más que científico, dado
que los avances en biocompatibilidad y eficacia terapéutica superan la capacidad de los
marcos regulatorios existentes. Cuarta, la brecha de costo está cerrándose aceleradamente
con la entrada de productores industriales como BASF y el desarrollo de métodos de síntesis
escalables. Quinta, la convergencia entre IA, robótica y diseño computacional transformará el
ciclo de descubrimiento, con el potencial de comprimir el tiempo desde el diseño conceptual
hasta la validación experimental de años a semanas.
El marco NEPA demuestra su utilidad al revelar tres patrones recurrentes: (a) la tensión entre
propiedades optimizadas para una aplicación y las requeridas para otra (p. ej.,porosidad vs.
conductividad), (b) la importancia crítica de las interfaces MOF- electrolito, MOF-polímero y
MOF-tejido biológico como determinantes del rendimiento en condiciones reales, y (c) la
necesidad de evaluar los MOFs en comparación cuantitativa con las tecnologías que
pretenden reemplazar, no meramente contra otros MOFs. Estas conclusiones apuntan a que
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1491
proceso de cribado. Finalmente, la naturaleza multidisciplinaria del campo de los MOFs hace
que la cobertura equilibrada de diez dominios aplicativos implique necesariamente una menor
profundidad en cada uno respecto a revisiones temáticas especializadas.
CONCLUSIONES
Las estructuras metalorgánicas se han consolidado como materiales transformadores con
potencial para impactar múltiples sectores industriales y científicos. El marco NEPA
desarrollado en esta revisión permite sintetizar cinco conclusiones principales. Primera, la
captura de CO₂ es la aplicación más cercana a la madurez comercial (TRL 7–8), con el CALF-
20 como primer MOF producido a escala industrial. Segunda, el "trilema de la conductividad"
la imposibilidad actual de combinar alta conductividad, alta porosidad y estabilidad en un solo
material constituye el reto sintético más fundamental para los EC- MOFs. Tercera, las
aplicaciones biomédicas enfrentan un cuello de botella regulatorio más que científico, dado
que los avances en biocompatibilidad y eficacia terapéutica superan la capacidad de los
marcos regulatorios existentes. Cuarta, la brecha de costo está cerrándose aceleradamente
con la entrada de productores industriales como BASF y el desarrollo de métodos de síntesis
escalables. Quinta, la convergencia entre IA, robótica y diseño computacional transformará el
ciclo de descubrimiento, con el potencial de comprimir el tiempo desde el diseño conceptual
hasta la validación experimental de años a semanas.
El marco NEPA demuestra su utilidad al revelar tres patrones recurrentes: (a) la tensión entre
propiedades optimizadas para una aplicación y las requeridas para otra (p. ej.,porosidad vs.
conductividad), (b) la importancia crítica de las interfaces MOF- electrolito, MOF-polímero y
MOF-tejido biológico como determinantes del rendimiento en condiciones reales, y (c) la
necesidad de evaluar los MOFs en comparación cuantitativa con las tecnologías que
pretenden reemplazar, no meramente contra otros MOFs. Estas conclusiones apuntan a que
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ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1492
el próximo salto del campo no dependerá exclusivamente de nuevos materiales, sino de la
integración de MOFs en sistemas ingenieriles complejos y de la construcción de marcos
regulatorios adaptados a esta nueva clase de materiales.
Declaración de Contribuciones del Autor (CRediT)
Joel Antonio Marte Peralta: Conceptualización, Metodología, Investigación, Curación de
datos, Análisis formal, Redacción del borrador original.
Declaración de Financiamiento y Conflictos de Interés
Este artículo de revisión no recibió financiamiento específico de agencias del sector público,
comercial o sin fines de lucro. El autor declara no tener conflictos de interés financieros ni
personales que pudieran haber influido en el trabajo reportado en este artículo.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Abdelkareem, M. A., Abbas, Q., Sayed, E. T., Shehata, N., Parambath, J. B. M., Alami, A. H., &
Olabi, A. G. (2024). Recent advances on metal–organic frameworks (MOFs) and their
applications in energy conversion devices: Comprehensive review. Energy, 299, 131127.
https://doi.org/10.1016/j.energy.2024.131127
Almassad, H. A., Abaza, R. I., Siwwan, L., Al-Maythalony, B., & Cordova, K. E. (2022).
Environmentally adaptive MOF-based device enables continuous self-optimizing
atmospheric water harvesting. Nature Communications, 13, 4873.
https://doi.org/10.1038/s41467-022-32642-0
Atta, M. R., Al-Mahmodi, A. F., Al-Dhawi, B. N. S., & Khan, M. M. R. (2025). MOF-based
catalysts for CO₂ reduction via photo-, electro-, and photoelectrocatalysis: A review.
Academia Green Energy, 2(1), Article 7604. https://doi.org/10.20935/AcadEnergy7604
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1492
el próximo salto del campo no dependerá exclusivamente de nuevos materiales, sino de la
integración de MOFs en sistemas ingenieriles complejos y de la construcción de marcos
regulatorios adaptados a esta nueva clase de materiales.
Declaración de Contribuciones del Autor (CRediT)
Joel Antonio Marte Peralta: Conceptualización, Metodología, Investigación, Curación de
datos, Análisis formal, Redacción del borrador original.
Declaración de Financiamiento y Conflictos de Interés
Este artículo de revisión no recibió financiamiento específico de agencias del sector público,
comercial o sin fines de lucro. El autor declara no tener conflictos de interés financieros ni
personales que pudieran haber influido en el trabajo reportado en este artículo.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Abdelkareem, M. A., Abbas, Q., Sayed, E. T., Shehata, N., Parambath, J. B. M., Alami, A. H., &
Olabi, A. G. (2024). Recent advances on metal–organic frameworks (MOFs) and their
applications in energy conversion devices: Comprehensive review. Energy, 299, 131127.
https://doi.org/10.1016/j.energy.2024.131127
Almassad, H. A., Abaza, R. I., Siwwan, L., Al-Maythalony, B., & Cordova, K. E. (2022).
Environmentally adaptive MOF-based device enables continuous self-optimizing
atmospheric water harvesting. Nature Communications, 13, 4873.
https://doi.org/10.1038/s41467-022-32642-0
Atta, M. R., Al-Mahmodi, A. F., Al-Dhawi, B. N. S., & Khan, M. M. R. (2025). MOF-based
catalysts for CO₂ reduction via photo-, electro-, and photoelectrocatalysis: A review.
Academia Green Energy, 2(1), Article 7604. https://doi.org/10.20935/AcadEnergy7604
Ciencia y Reflexión - Revista Científica Multidisciplinaria
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1493
Bose, S., Sengupta, D., Rayder, T. M., Wang, X., Kirlikovali, K. O., Sekizkardes, A. K., Islamoglu,
T., & Farha, O. K. (2024). Challenges and opportunities: Metal–organic frameworks for
direct air capture. Advanced Functional Materials, 34(43), 2307478.
https://doi.org/10.1002/adfm.202307478
Chakraborty, S., Menon, D., Mikulska, I., Pfrang, C., Fairen-Jimenez, D., Misra, S. K., & Lynch,
I. (2025). Make metal–organic frameworks safe and sustainable by design for industrial
translation. Nature Reviews Materials, 10, 167–169. https://doi.org/10.1038/s41578-025-
00774-6
Check, B., Bairley, K., Santarelli, J., Pham, H. T. B., & Park, J. (2025). Applications of electrically
conductive metal–organic frameworks: From design to fabrication. ACS Materials
Letters, 7(2), 465–488. https://doi.org/10.1021/acsmaterialslett.4c02110
Chen, Z., Kirlikovali, K. O., Idrees, K. B., Wasson, M. C., & Farha, O. K. (2022). Porous materials
for hydrogen storage. Chem, 8(3), 693–716.
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2022.01.012
Ding, M., Flaig, R. W., Jiang, H. L., & Yaghi, O. M. (2019). Carbon capture and conversion using
metal–organic frameworks and MOF-based materials. Chemical Society Reviews, 48(10),
2783–2828. https://doi.org/10.1039/C8CS00829A
Eddaoudi, M., Kim, J., Rosi, N., Vodak, D., Wachter, J., O'Keeffe, M., & Yaghi, O. M. (2002).
Systematic design of pore size and functionality in isoreticular MOFs and their
application in methane storage. Science, 295(5554), 469–472.
https://doi.org/10.1126/science.1067208
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1493
Bose, S., Sengupta, D., Rayder, T. M., Wang, X., Kirlikovali, K. O., Sekizkardes, A. K., Islamoglu,
T., & Farha, O. K. (2024). Challenges and opportunities: Metal–organic frameworks for
direct air capture. Advanced Functional Materials, 34(43), 2307478.
https://doi.org/10.1002/adfm.202307478
Chakraborty, S., Menon, D., Mikulska, I., Pfrang, C., Fairen-Jimenez, D., Misra, S. K., & Lynch,
I. (2025). Make metal–organic frameworks safe and sustainable by design for industrial
translation. Nature Reviews Materials, 10, 167–169. https://doi.org/10.1038/s41578-025-
00774-6
Check, B., Bairley, K., Santarelli, J., Pham, H. T. B., & Park, J. (2025). Applications of electrically
conductive metal–organic frameworks: From design to fabrication. ACS Materials
Letters, 7(2), 465–488. https://doi.org/10.1021/acsmaterialslett.4c02110
Chen, Z., Kirlikovali, K. O., Idrees, K. B., Wasson, M. C., & Farha, O. K. (2022). Porous materials
for hydrogen storage. Chem, 8(3), 693–716.
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2022.01.012
Ding, M., Flaig, R. W., Jiang, H. L., & Yaghi, O. M. (2019). Carbon capture and conversion using
metal–organic frameworks and MOF-based materials. Chemical Society Reviews, 48(10),
2783–2828. https://doi.org/10.1039/C8CS00829A
Eddaoudi, M., Kim, J., Rosi, N., Vodak, D., Wachter, J., O'Keeffe, M., & Yaghi, O. M. (2002).
Systematic design of pore size and functionality in isoreticular MOFs and their
application in methane storage. Science, 295(5554), 469–472.
https://doi.org/10.1126/science.1067208
Ciencia y Reflexión - Revista Científica Multidisciplinaria
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1494
Farha, O. K., Yazaydin, A. Ö., Eryazici, I., Malliakas, C. D., Hauser, B. G., Kanatzidis, M. G.,
Nguyen, S. T., Snurr, R. Q., & Hupp, J. T. (2010). De novo synthesis of a metal–organic
framework material featuring ultrahigh surface area and gas storage capacities. Nature
Chemistry, 2(11), 944–948. https://doi.org/10.1038/nchem.834
Freund, R., Zaremba, O., Arnauts, G., Ameloot, R., Skorupskii, G., Dincă, M., Bavykina, A.,
Gascon, J., Ejsmont, A., Goscianska, J., Kalmutzki, M., Lächelt, U., Ploetz, E., Diercks,
C. S., & Wuttke, S. (2021). The current status of MOF and COF applications. Angewandte Chemie
International Edition, 60(45), 23975–24001.
https://doi.org/10.1002/anie.202106259
Furukawa, H., Cordova, K. E., O'Keeffe, M., & Yaghi, O. M. (2013). The chemistry and
applications of metal–organic frameworks. Science, 341(6149), 1230444.
https://doi.org/10.1126/science.1230444
Guan, H. Y., LeBlanc, R. J., Xie, S. Y., & Yue, Y. (2018). Recent progress in the syntheses of
mesoporous metal–organic framework materials. Coordination Chemistry Reviews, 369,
76–90. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2018.05.001
Han, Z., Yang, Y., Rushlow, J., Huo, J., Liu, Z., Hsu, Y.-C., Yin, R., Wang, M., Liang, R., Wang, K.-
Y., & Zhou, H.-C. (2025). Development of the design and synthesis of metal–organic
frameworks (MOFs)—from large scale attempts, functional oriented modifications, to artificial
intelligence (AI) predictions. Chemical Society Reviews, 54, 367–395.
https://doi.org/10.1039/D4CS00432A
Hanikel, N., Prévot, M. S., & Yaghi, O. M. (2020). MOF water harvesters. Nature
Nanotechnology, 15, 348–355. https://doi.org/10.1038/s41565-020-0673-x
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1494
Farha, O. K., Yazaydin, A. Ö., Eryazici, I., Malliakas, C. D., Hauser, B. G., Kanatzidis, M. G.,
Nguyen, S. T., Snurr, R. Q., & Hupp, J. T. (2010). De novo synthesis of a metal–organic
framework material featuring ultrahigh surface area and gas storage capacities. Nature
Chemistry, 2(11), 944–948. https://doi.org/10.1038/nchem.834
Freund, R., Zaremba, O., Arnauts, G., Ameloot, R., Skorupskii, G., Dincă, M., Bavykina, A.,
Gascon, J., Ejsmont, A., Goscianska, J., Kalmutzki, M., Lächelt, U., Ploetz, E., Diercks,
C. S., & Wuttke, S. (2021). The current status of MOF and COF applications. Angewandte Chemie
International Edition, 60(45), 23975–24001.
https://doi.org/10.1002/anie.202106259
Furukawa, H., Cordova, K. E., O'Keeffe, M., & Yaghi, O. M. (2013). The chemistry and
applications of metal–organic frameworks. Science, 341(6149), 1230444.
https://doi.org/10.1126/science.1230444
Guan, H. Y., LeBlanc, R. J., Xie, S. Y., & Yue, Y. (2018). Recent progress in the syntheses of
mesoporous metal–organic framework materials. Coordination Chemistry Reviews, 369,
76–90. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2018.05.001
Han, Z., Yang, Y., Rushlow, J., Huo, J., Liu, Z., Hsu, Y.-C., Yin, R., Wang, M., Liang, R., Wang, K.-
Y., & Zhou, H.-C. (2025). Development of the design and synthesis of metal–organic
frameworks (MOFs)—from large scale attempts, functional oriented modifications, to artificial
intelligence (AI) predictions. Chemical Society Reviews, 54, 367–395.
https://doi.org/10.1039/D4CS00432A
Hanikel, N., Prévot, M. S., & Yaghi, O. M. (2020). MOF water harvesters. Nature
Nanotechnology, 15, 348–355. https://doi.org/10.1038/s41565-020-0673-x
Ciencia y Reflexión - Revista Científica Multidisciplinaria
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1495
Horcajada, P., Gref, R., Baati, T., Allan, P. K., Maurin, G., Couvreur, P., Férey, G., Morris, R. E., &
Serre, C. (2012). Metal–organic frameworks in biomedicine. Chemical Reviews, 112(2),
1232–1268. https://doi.org/10.1021/cr200256v
Islamov, M., Babaei, H., & Wilmer, C. E. (2020). Influence of missing linker defects on the
thermal conductivity of metal–organic framework HKUST-1. ACS Applied Materials &
Interfaces, 12(50), 56172–56177. https://doi.org/10.1021/acsami.0c16127
Kang, Y., & Kim, J. (2025). Metal–organic frameworks for the future. Nature Nanotechnology,
20, 1539. https://doi.org/10.1038/s41565-025-02095-9
Kang, M. S., Heo, I., Park, S. H., Bae, J., Kim, S., Kim, G., Kim, B.-H., Jeong, N. C., & Yoo, W.
C. (2024). Time-efficient atmospheric water harvesting using fluorophenyl oligomer
incorporated MOFs. Nature Communications, 15, 9793.
https://doi.org/10.1038/s41467- 024-53853-7
Kim, W.-T., Lee, W.-G., An, H.-E., Furukawa, H., Jeong, W., Kim, S.-C., Long, J. R., Jeong, S., &
Lee, J.-H. (2025). Machine learning-assisted design of metal–organic frameworks for
hydrogen storage: A high-throughput screening and experimental approach. Chemical
Engineering Journal, 507, 160766. https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.160766
Li, H., Eddaoudi, M., O'Keeffe, M., & Yaghi, O. M. (1999). Design and synthesis of an
exceptionally stable and highly porous metal–organic framework. Nature, 402, 276–279.
https://doi.org/10.1038/46248
Li, D., Yadav, A., Zhou, H., Roy, K., Thanasekaran, P., & Lee, C. (2024). Advances and
applications of metal–organic frameworks (MOFs) in emerging technologies: A
comprehensive review. Global Challenges, 8(2), 2300244.
https://doi.org/10.1002/gch2.202300244
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1495
Horcajada, P., Gref, R., Baati, T., Allan, P. K., Maurin, G., Couvreur, P., Férey, G., Morris, R. E., &
Serre, C. (2012). Metal–organic frameworks in biomedicine. Chemical Reviews, 112(2),
1232–1268. https://doi.org/10.1021/cr200256v
Islamov, M., Babaei, H., & Wilmer, C. E. (2020). Influence of missing linker defects on the
thermal conductivity of metal–organic framework HKUST-1. ACS Applied Materials &
Interfaces, 12(50), 56172–56177. https://doi.org/10.1021/acsami.0c16127
Kang, Y., & Kim, J. (2025). Metal–organic frameworks for the future. Nature Nanotechnology,
20, 1539. https://doi.org/10.1038/s41565-025-02095-9
Kang, M. S., Heo, I., Park, S. H., Bae, J., Kim, S., Kim, G., Kim, B.-H., Jeong, N. C., & Yoo, W.
C. (2024). Time-efficient atmospheric water harvesting using fluorophenyl oligomer
incorporated MOFs. Nature Communications, 15, 9793.
https://doi.org/10.1038/s41467- 024-53853-7
Kim, W.-T., Lee, W.-G., An, H.-E., Furukawa, H., Jeong, W., Kim, S.-C., Long, J. R., Jeong, S., &
Lee, J.-H. (2025). Machine learning-assisted design of metal–organic frameworks for
hydrogen storage: A high-throughput screening and experimental approach. Chemical
Engineering Journal, 507, 160766. https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.160766
Li, H., Eddaoudi, M., O'Keeffe, M., & Yaghi, O. M. (1999). Design and synthesis of an
exceptionally stable and highly porous metal–organic framework. Nature, 402, 276–279.
https://doi.org/10.1038/46248
Li, D., Yadav, A., Zhou, H., Roy, K., Thanasekaran, P., & Lee, C. (2024). Advances and
applications of metal–organic frameworks (MOFs) in emerging technologies: A
comprehensive review. Global Challenges, 8(2), 2300244.
https://doi.org/10.1002/gch2.202300244
Ciencia y Reflexión - Revista Científica Multidisciplinaria
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1496
Liu, Y., Dong, Y., & Wu, H. (2025). Comprehensive overview of machine learning applications
in MOFs: From modeling processes to latest applications and design classifications.
Journal of Materials Chemistry A, 13(4), 2403–2440.
https://doi.org/10.1039/D4TA06740A
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1496
Liu, Y., Dong, Y., & Wu, H. (2025). Comprehensive overview of machine learning applications
in MOFs: From modeling processes to latest applications and design classifications.
Journal of Materials Chemistry A, 13(4), 2403–2440.
https://doi.org/10.1039/D4TA06740A
Ciencia y Reflexión - Revista Científica Multidisciplinaria
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1497
Menon, D., & Fairen-Jimenez, D. (2025). Guiding the rational design of biocompatible metal-
organic frameworks for drug delivery. Matter, 8, 101958.
https://doi.org/10.1016/j.matt.2025.101958
Moghadam, P. Z., Li, A., Wiggin, S. B., Tao, A., Maloney, A. G. P., Wood, P. A., Ward, S. C., &
Fairen-Jimenez, D. (2017). Development of a Cambridge Structural Database subset: A
collection of metal–organic frameworks for past, present, and future. Chemistry of
Materials, 29(7), 2618–2625. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.7b00441
Nguyen, N. T. T., Nguyen, T. T. T., Ge, S., Liew, R. K., Nguyen, D. T. C., & Tran, T. V. (2024).
Recent progress and challenges of MOF-based nanocomposites in bioimaging,
biosensing and biocarriers for drug delivery. Nanoscale Advances, 6(7), 1800–1821.
https://doi.org/10.1039/D3NA01075A
Page, M. J., McKenzie, J. E., Bossuyt, P. M., Boutron, I., Hoffmann, T. C., Mulrow, C. D.,
Shamseer, L., Tetzlaff, J. M., Akl, E. A., Brennan, S. E., Chou, R., Glanville, J.,
Grimshaw, J. M., Hróbjartsson, A., Lalu, M. M., Li, T., Loder, E. W., Mayo-Wilson, E.,
McDonald, S., Moher, D. (2021). The PRISMA 2020 statement: An updated guideline
for reporting systematic reviews. BMJ, 372, n71. https://doi.org/10.1136/bmj.n71
Parashar, R. K., Jash, P., Zharnikov, M., & Mondal, P. C. (2024). Metal–organic frameworks in
semiconductor devices. Angewandte Chemie International Edition, 63(15), e202317413.
https://doi.org/10.1002/anie.202317413
Park, H., Yan, X., Zhu, R., Huerta, E. A., Chaudhuri, S., Cooper, D., Foster, I., & Tajkhorshid, E.
(2024). A generative artificial intelligence framework based on a molecular diffusion
model for the design of metal-organic frameworks for carbon capture. Communications
Chemistry, 7, 21. https://doi.org/10.1038/s42004-023-01090-2
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1497
Menon, D., & Fairen-Jimenez, D. (2025). Guiding the rational design of biocompatible metal-
organic frameworks for drug delivery. Matter, 8, 101958.
https://doi.org/10.1016/j.matt.2025.101958
Moghadam, P. Z., Li, A., Wiggin, S. B., Tao, A., Maloney, A. G. P., Wood, P. A., Ward, S. C., &
Fairen-Jimenez, D. (2017). Development of a Cambridge Structural Database subset: A
collection of metal–organic frameworks for past, present, and future. Chemistry of
Materials, 29(7), 2618–2625. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.7b00441
Nguyen, N. T. T., Nguyen, T. T. T., Ge, S., Liew, R. K., Nguyen, D. T. C., & Tran, T. V. (2024).
Recent progress and challenges of MOF-based nanocomposites in bioimaging,
biosensing and biocarriers for drug delivery. Nanoscale Advances, 6(7), 1800–1821.
https://doi.org/10.1039/D3NA01075A
Page, M. J., McKenzie, J. E., Bossuyt, P. M., Boutron, I., Hoffmann, T. C., Mulrow, C. D.,
Shamseer, L., Tetzlaff, J. M., Akl, E. A., Brennan, S. E., Chou, R., Glanville, J.,
Grimshaw, J. M., Hróbjartsson, A., Lalu, M. M., Li, T., Loder, E. W., Mayo-Wilson, E.,
McDonald, S., Moher, D. (2021). The PRISMA 2020 statement: An updated guideline
for reporting systematic reviews. BMJ, 372, n71. https://doi.org/10.1136/bmj.n71
Parashar, R. K., Jash, P., Zharnikov, M., & Mondal, P. C. (2024). Metal–organic frameworks in
semiconductor devices. Angewandte Chemie International Edition, 63(15), e202317413.
https://doi.org/10.1002/anie.202317413
Park, H., Yan, X., Zhu, R., Huerta, E. A., Chaudhuri, S., Cooper, D., Foster, I., & Tajkhorshid, E.
(2024). A generative artificial intelligence framework based on a molecular diffusion
model for the design of metal-organic frameworks for carbon capture. Communications
Chemistry, 7, 21. https://doi.org/10.1038/s42004-023-01090-2
Ciencia y Reflexión - Revista Científica Multidisciplinaria
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1498
Rosales-Martínez, C., Javan Nikkhah, S., Zanatta, M., Martínez, J. C., Vandichel, M., &
Abánades Lázaro, I. (2025). Multivariate modulation of Zr₆ UiO-66 for enhanced
cooperative CO₂ adsorption through defect multi-functionalisation. Materials Horizons,
12, 5689–5693. https://doi.org/10.1039/D5MH00650C
Rubio-Martínez, M., Avci-Camur, C., Thornton, A. W., Imaz, I., Maspoch, D., & Hill, M. R.
(2017). New synthetic routes towards MOF production at scale. Chemical Society
Reviews, 46(11), 3453–3480. https://doi.org/10.1039/C7CS00109F
Sadovnik, N., Lyu, P., Nouar, F., Muschi, M., Qin, M., Maurin, G., Serre, C., & Daturi, M. (2024).
Metal–organic frameworks based on pyrazolates for the selective and efficient capture
of formaldehyde. Nature Communications, 15, 9456. https://doi.org/10.1038/s41467-
024-53572-z
Saha, R., Gómez-García, C. J., & Samanta, D. (2024). Strategies to improve electrical
conductivity in metal–organic frameworks: A comparative study. Crystal Growth &
Design, 24(5), 2235–2265. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.3c01162
Sandhu, Z. A., Raza, M. A., Awwad, N. S., Ibrahium, H. A., Farwa, U., Ashraf, S., Dildar, A.,
Fatima, E., Ashraf, S., & Ali, F. (2024). Metal–organic frameworks for next-generation
energy storage devices: A systematic review. Materials Advances, 5(1), 30–50.
https://doi.org/10.1039/D3MA00822C
Shan, H., Poredoš, P., Tan, S. C., & Wang, R. (2024). Hygroscopic salt-embedded composite
materials for sorption-based atmospheric water harvesting. Nature Reviews Materials,
9(10), 699–721. https://doi.org/10.1038/s41578-024-00721-x
Sun, L., Campbell, M. G., & Dincă, M. (2016). Electrically conductive porous metal–organic
frameworks. Angewandte Chemie International Edition, 55(11), 3566–3579.
https://doi.org/10.1002/anie.201506219
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1498
Rosales-Martínez, C., Javan Nikkhah, S., Zanatta, M., Martínez, J. C., Vandichel, M., &
Abánades Lázaro, I. (2025). Multivariate modulation of Zr₆ UiO-66 for enhanced
cooperative CO₂ adsorption through defect multi-functionalisation. Materials Horizons,
12, 5689–5693. https://doi.org/10.1039/D5MH00650C
Rubio-Martínez, M., Avci-Camur, C., Thornton, A. W., Imaz, I., Maspoch, D., & Hill, M. R.
(2017). New synthetic routes towards MOF production at scale. Chemical Society
Reviews, 46(11), 3453–3480. https://doi.org/10.1039/C7CS00109F
Sadovnik, N., Lyu, P., Nouar, F., Muschi, M., Qin, M., Maurin, G., Serre, C., & Daturi, M. (2024).
Metal–organic frameworks based on pyrazolates for the selective and efficient capture
of formaldehyde. Nature Communications, 15, 9456. https://doi.org/10.1038/s41467-
024-53572-z
Saha, R., Gómez-García, C. J., & Samanta, D. (2024). Strategies to improve electrical
conductivity in metal–organic frameworks: A comparative study. Crystal Growth &
Design, 24(5), 2235–2265. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.3c01162
Sandhu, Z. A., Raza, M. A., Awwad, N. S., Ibrahium, H. A., Farwa, U., Ashraf, S., Dildar, A.,
Fatima, E., Ashraf, S., & Ali, F. (2024). Metal–organic frameworks for next-generation
energy storage devices: A systematic review. Materials Advances, 5(1), 30–50.
https://doi.org/10.1039/D3MA00822C
Shan, H., Poredoš, P., Tan, S. C., & Wang, R. (2024). Hygroscopic salt-embedded composite
materials for sorption-based atmospheric water harvesting. Nature Reviews Materials,
9(10), 699–721. https://doi.org/10.1038/s41578-024-00721-x
Sun, L., Campbell, M. G., & Dincă, M. (2016). Electrically conductive porous metal–organic
frameworks. Angewandte Chemie International Edition, 55(11), 3566–3579.
https://doi.org/10.1002/anie.201506219
Ciencia y Reflexión - Revista Científica Multidisciplinaria
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1499
Wang, Q., & Astruc, D. (2020). State of the art and prospects in metal–organic framework (MOF)-
based and MOF-derived nanocatalysis. Chemical Reviews, 120(2), 1438–1511.
https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.9b00223
Wei, Y. S., Zhang, M., Zou, R., & Xu, Q. (2020). Metal–organic framework-based catalysts with
single metal sites. Chemical Reviews, 120(21), 12089–12174.
https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.9b00757
Yaghi, O. M., O'Keeffe, M., Ockwig, N. W., Chae, H. K., Eddaoudi, M., & Kim, J. (2003).
Reticular synthesis and the design of new materials. Nature, 423, 705–714.
https://doi.org/10.1038/nature01650
Yang, J., & Yang, Y. W. (2020). Metal–organic framework-based cancer theranostic
nanoplatforms. VIEW, 1(2), e20. https://doi.org/10.1002/viw2.20
Yao, Z., Sánchez-Lengeling, B., Bober, N. S., Narayanan, B., Aspuru-Guzik, A., & Smit, B. (2021).
Inverse design of nanoporous crystalline reticular materials with deep generative
models. Nature Machine Intelligence, 3, 76–86.
https://doi.org/10.1038/s42256-020- 00271-1
Yusuf, V. F., Malek, N. I., & Kailasa, S. K. (2022). Review on metal–organic framework
classification, synthetic approaches, and influencing factors: Applications in energy, drug
delivery, and wastewater treatment. ACS Omega, 7(49), 44507–44531.
https://doi.org/10.1021/acsomega.2c05310
Zhang, G., Li, H., Wang, Q., & Zhang, Z. (2025). Metal-organic framework derivatives with
complex architectures: Controllable synthesis and applications. Nano Research, 18(3),
94907229. https://doi.org/10.26599/NR.2025.94907229
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1499
Wang, Q., & Astruc, D. (2020). State of the art and prospects in metal–organic framework (MOF)-
based and MOF-derived nanocatalysis. Chemical Reviews, 120(2), 1438–1511.
https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.9b00223
Wei, Y. S., Zhang, M., Zou, R., & Xu, Q. (2020). Metal–organic framework-based catalysts with
single metal sites. Chemical Reviews, 120(21), 12089–12174.
https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.9b00757
Yaghi, O. M., O'Keeffe, M., Ockwig, N. W., Chae, H. K., Eddaoudi, M., & Kim, J. (2003).
Reticular synthesis and the design of new materials. Nature, 423, 705–714.
https://doi.org/10.1038/nature01650
Yang, J., & Yang, Y. W. (2020). Metal–organic framework-based cancer theranostic
nanoplatforms. VIEW, 1(2), e20. https://doi.org/10.1002/viw2.20
Yao, Z., Sánchez-Lengeling, B., Bober, N. S., Narayanan, B., Aspuru-Guzik, A., & Smit, B. (2021).
Inverse design of nanoporous crystalline reticular materials with deep generative
models. Nature Machine Intelligence, 3, 76–86.
https://doi.org/10.1038/s42256-020- 00271-1
Yusuf, V. F., Malek, N. I., & Kailasa, S. K. (2022). Review on metal–organic framework
classification, synthetic approaches, and influencing factors: Applications in energy, drug
delivery, and wastewater treatment. ACS Omega, 7(49), 44507–44531.
https://doi.org/10.1021/acsomega.2c05310
Zhang, G., Li, H., Wang, Q., & Zhang, Z. (2025). Metal-organic framework derivatives with
complex architectures: Controllable synthesis and applications. Nano Research, 18(3),
94907229. https://doi.org/10.26599/NR.2025.94907229
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Zhao, Y., Song, Z., Li, X., Sun, Q., Cheng, N., Lawes, S., & Sun, X. (2016). Metal organic
frameworks for energy storage and conversion. Energy Storage Materials, 2, 35–62.
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2015.11.005
Zhong, Y., Zhang, L., Li, X., El Fil, B., Díaz-Marín, C. D., Li, A. C., Liu, X., LaPotin, A., & Wang,
E. N. (2024). Bridging materials innovations to sorption-based atmospheric water
harvesting devices. Nature Reviews Materials, 9(10), 681–698.
https://doi.org/10.1038/s41578-024-00665-2
Zorainy, M. Y., Gar Alalm, M., Kaliaguine, S., & Boffito, D. C. (2024). Metal organic frameworks
for wastewater treatment, renewable energy and circular economy contributions. Clean
Water, 7, 124. https://doi.org/10.1038/s41545-024-00408-4
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Zhao, Y., Song, Z., Li, X., Sun, Q., Cheng, N., Lawes, S., & Sun, X. (2016). Metal organic
frameworks for energy storage and conversion. Energy Storage Materials, 2, 35–62.
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2015.11.005
Zhong, Y., Zhang, L., Li, X., El Fil, B., Díaz-Marín, C. D., Li, A. C., Liu, X., LaPotin, A., & Wang,
E. N. (2024). Bridging materials innovations to sorption-based atmospheric water
harvesting devices. Nature Reviews Materials, 9(10), 681–698.
https://doi.org/10.1038/s41578-024-00665-2
Zorainy, M. Y., Gar Alalm, M., Kaliaguine, S., & Boffito, D. C. (2024). Metal organic frameworks
for wastewater treatment, renewable energy and circular economy contributions. Clean
Water, 7, 124. https://doi.org/10.1038/s41545-024-00408-4
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