De nouveaux MOF composites cristal-verre
Publié par Adrien le 14/06/2019 à 08:00
Source: CNRS INC
Les réseaux métallo-organiques (MOF) sont des matériaux "cages" à la porosité exceptionnelle qui permet de stocker et de séparer de grandes quantités de gaz comme le CO2, ou d'agir comme catalyseur pour accélérer des réactions chimiques. Mais leur structure cristalline sous forme de poudre (La poudre est un état fractionné de la matière. Il s'agit d'un solide présent sous forme de petits morceaux, en général de taille inférieure...) les rend difficiles à utiliser en pratique.

Une collaboration internationale incluant une équipe de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances...) de Chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs ou proches.) Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du...) (CNRS/Chimie ParisTech) et du laboratoire Matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) divisés, interfaces, réactivité, électrochimie (CNRS/Aix-Marseille Université) a conçu, synthétisé et caractérisé une nouvelle classe de matériaux composites fonctionnels, stables et poreux, cette fois sous forme de verres.

Ces matériaux, composés d'un cristal (Cristal est un terme usuel pour désigner un solide aux formes régulières, bien que cet usage diffère quelque peu de la définition scientifique de ce mot. Selon l'Union...) de MOF au sein d'un verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile (cassant) et transparent au rayonnement visible. Le plus souvent, le verre est constitué...) de MOF, présentent des interactions interfaciales entre ces deux phases qui améliorant les propriétés mécaniques de la matrice composite. De plus, le composite cristal-verre permet de "figer" la structure du MOF cristallin dans une structure dans les pores sont plus largement ouverts, et qui possède donc une capacité d'adsorption (L'adsorption, à ne pas confondre avec l'absorption, est un phénomène de surface par lequel des molécules de gaz ou de liquides se fixent sur les surfaces solides des adsorbants...) du CO2 significativement améliorée. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature Communications.


© Remo Widmer et al.


Obtention d'un matériau composite MOF cristal / MOF vitreux.
Rouge: présence de MIL-53 cristallin.
Bleu: présence de ZIF-62 vitreux.
© Remo Widmer et al.

Référence

Jingwei Hou, Christopher W. Ashling, Sean M. Collins, Andraž Krajnc, Chao Zhou, Louis Longley, Duncan N. Johnstone, Philip A. Chater, Shichun Li, Marie-Vanessa Coulet, Philip L. Llewellyn, François-Xavier Coudert, David A. Keen, Paul A. Midgley, Gregor Mali, Vicki Chen, Thomas D. Bennett.
Metal-Organic Framework (Un framework est un espace de travail modulaire. C'est un ensemble de bibliothèques et de conventions permettant le développement rapide d'applications. Il fournit suffisamment de briques logicielles et impose suffisamment...) Crystal-Glass Composites
Nature Communications - 12 juin 2019
doi.org/10.1038/s41467-019-10470-z
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