[en] For the past few decades, materials science has been living in a golden age, with the emergence of nanomaterials and, especially, because of porous nanomaterials. There is plenty of research being carried out on both ordered (zeolites and MOFs) and disordered (ceramics, polymers and aerogels) porous media. The discovery of aerogels by S. Kistler on 19311 and the exhaustive work on MOFs by O. Yaghi during the 1990's2 have inspired many research groups to focus on these two groups of materials. The Supercritical Fluids and Functional Materials (SFFM) group, in which this Thesis has been carried out, has a long solid research history of working with both porous materials, including the main motifs of this Thesis (aerogels and MOFs), with the particularity of being synthetized and/or processed in supercritical CO2 (scCO2).3 On the topic of MOFs, the supercritical technology has been used in the SFFM laboratory to synthetize compounds already known (e.g., ZIF-8),4 for the preparation of new coordination polymers based on different bi- or tri- pyridines,5,6 for the discovery of new curcumin-based bioMOFs,7 9 and, last but not least, in the work with flexible carborane-based MOFs in which the scCO2 played the role of solvent extractor.10 Concerning the aerogels subject, the SFFM team has gained extensive experience in organic aerogels.11,12 This Thesis extends the work on aerogels to the family of graphene derived materials, including graphene oxide (GO) and reduced graphene oxide (rGO). Graphene, GO and rGO are relatively new materials. Even so, all of them have been on a non-stop research during the last couple of decades, mostly to corroborate the plethora of their impressive properties or to discover new ones. Actually, scCO2 initial experiments performed with GO dispersions revealed the methodology to produce a fascinating aerogel material, yielding an early patent, which is the basis of this work.13 In this Thesis both aerogels and MOFs are synthesized, either pristine or as a composite, characterized and used in different applications. The preparation of these materials all have in common the use of scupercritical technology. Supercritical fluids and nanoporous materials are closely related, as the properties of these solvents, mainly their gas-like viscosity, high diffusivity and null surface tension, are crucial for drying materials avoiding pore collapse.14 The Thesis starts with an Introduction section in which the used materials and the fabrication methods are described. Actually, the introduction illustrates all the topics that are discussed in this work, which are further elaborated later in the following chapters. The Experimental section describes the used equipment, methodologies and characterization techniques. All of the performed experiments were carried out following green methodologies based on scCO2.

[es] Durante las últimas décadas, la ciencia de materiales ha vivido una época dorada, con la aparición de los nanomateriales y, especialmente, a causa de los nanomateriales porosos. Continuamente se realizan estudios de I+D tanto en medios porosos ordenados (zeolitas y MOFs) como amorfos (cerámicas, polímeros y aerogeles). El descubrimiento de los aerogeles por parte de S. Kistler en 19311 y el trabajo exhaustivo relativo a MOFs de O. Yaghi durante la década de 19902 han inspirado a muchos grupos de investigación a centrarse en estos dos tipos de materiales. El grupo de Fluidos Supercríticos y Materiales Funcionales (SFFM), en el que se ha llevado a cabo esta Tesis, tiene una larga y sólida trayectoria investigadora trabajando con materiales porosos, incluyendo los materiales principales de esta Tesis (aerogeles y MOFs). Con la particularidad del uso de CO2 supercrítico (scCO2) tanto en la síntesis como en el procesado de éstos.3 Con respecto a los MOFs, la tecnología supercrítica se ha utilizado en el laboratorio de SFFM para sintetizar compuestos ya conocidos (por ejemplo, ZIF-8),4 para la preparación de nuevos polímeros de coordinación basados en diferentes bi- o tri-piridinas,5,6 para el descubrimiento de nuevos bioMOF basados en curcumina,7-9 y, por último, pero no menos importante, en el trabajo con MOF flexibles basados en carborano en los que el scCO2 desempeñó el papel de extractor de disolvente.10 En cuanto al tema de los aerogeles, el equipo del SFFM ha adquirido una amplia experiencia en aerogeles orgánicos.11,12 Esta Tesis extiende el trabajo referente a aerogeles a la familia de materiales derivados del grafeno, incluyendo el óxido de grafeno (GO) y el óxido de grafeno reducido (rGO). El grafeno, GO y rGO son materiales relativamente nuevos. Aun así, durante las últimas dos décadas todos ellos han sido investigados de forma ininterrumpida, principalmente para corroborar la plétora de impresionantes propiedades que conocemos o para descubrir otras nuevas. De hecho, los experimentos iniciales de scCO2 realizados con dispersiones de GO revelaron la metodología para producir un fascinante material en forma de aerogel, lo que generó una patente, que es la base de este trabajo.13 En esta Tesis se sintetizan tanto aerogeles como MOFs, ya sean aislados o en forma de compuestos, caracterizados y utilizados en diferentes aplicaciones. La preparación de todos estos materiales tiene en común el uso de la tecnología supercrítica. Los fluidos supercríticos y los materiales nanoporosos están estrechamente relacionados, ya que las propiedades de estos solventes, principalmente su baja viscosidad, alta difusividad y nula tensión superficial, son cruciales para el secado de los materiales evitando el colapso de los poros. La Tesis comienza con una sección de Introducción en la que se describen los materiales utilizados y los métodos de fabricación. En particular, la introducción ilustra todos los temas que se tratan en este trabajo, que se desarrollan más adelante en cada capítulo. La sección Experimental describe los equipos utilizados, metodologías y técnicas de caracterización. Todos los experimentos realizados se realizaron siguiendo metodologías verdes basadas en scCO2.