Résumé
Les solides poreux hybrides de type Metal Organic Frameworks (MOF) sont des composés cristallins micro- ou méso-poreux possédant une diversité chimique et structurale exceptionnelle, conduisant à des propriétés d’adsorption (sélectivité, régénération…) très facilement modulables. Ce sont tout particulièrement des adsorbants de choix pour la capture et/ou la séparation d’une grande variété de petites molécules gazeuses stratégiques (ex : CO2) ou la capture de polluants (composés organiques volatils, oxydes d’azote…) en relation avec nombre d’applications dans le domaine de l’énergie ou de l’environnement. Nous avons décrit ici quelques exemples récents de MOF, construits à partir de métaux à haut degré d’oxydation et possédant la bonne fonctionnalité (site métallique, groupement polaire/apolaire, taille/forme des pores…), parfois combinés sous forme de composites avec d’autres nanomatériaux de référence (oxyde de graphène, nanoparticules inorganiques…), le tout conduisant à des performances exceptionnelles et/ou à de nouveaux mécanismes d’adsorption ou de séparation. Nous avons terminé l’exposé par des exemples récents de stratégies pour capturer puis convertir ces molécules que ce soit pour la photométhanation du CO2 ou la réduction de l’acide formique pour la production d’hydrogène [1-4].
Références bibliographiques :
[1] Wang S., Cabrero-Antonino M., Navalón S., Cao C., Tissot A., Dovgaliuk I., Marrot J., Martineau-Corcos C., Yu L., Wang H., Shepard W., García H. et Serre C., « A robust titanium isophthalate metal-organic framework for visible-light photocatalytic CO2 methanation », Chem (Cell Press), vol. 6, no 12, 2020, p. 3409-3427, https://doi.org/10.1016/j.chempr.2020.10.017.
[2] Muschi M., Devautour-Vinot S., Aureau D., Heymans N., Sene S., Emmerich R., Ploumistos A., Geneste A., Steunou N., Patriarche G., De Weireld G. et Serre C., « Metal-organic framework/graphene oxide composites for CO2 capture by microwave swing adsorption », J. Mater. Chem. A, vol. 9, 2021, p. 13135, https://doi.org/10.1039/D0TA12215G.
[3] Wang S., Chen L., Wahiduzzaman M., Tissot A., Zhou L., Ibarra I.A et al., « A mesoporous zirconium-isophthalate multifunctional platform », Matter (Cell Press), vol. 4, no 1, 2021, p. 182-194, https://doi.org/10.1016/j.matt.2020.10.009.
[4] Chen C., Cui F., Zhu X., Sapin P., Nouar F., Boissière C., Markides C.N., Hensen J. et Serre C., Cell Reports Physical Science, 2022, in press.
