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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 les rend difficiles à utiliser en pratique.
Une collaboration internationale incluant une équipe de l'Institut de recherche de Chimie Paris (CNRS/Chimie ParisTech) et du laboratoire Matériaux 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 de MOF au sein d'un verre 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 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 Crystal-Glass Composites
Nature Communications - 12 juin 2019
doi.org/10.1038/s41467-019-10470-z
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