Matériaux poreux 3D avancés grâce à l'ingénierie de structure métallo-organique

Advanced 3D porous materials by metal-organic framework engineering

• Auteur / Autrice : Nabadeep Bezbora
• Direction : Rodolphe Clérac
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Physico-Chimie de la Matière Condensée
• Date : Inscription en doctorat le 26/08/2024
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Recherche Paul Pascal (Pessac ; 1963-....)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Materiaux Moléculaires et Magnétisme (M3)

Mots clés

Mots clés libres

Aimants poreux

Structure métallo-organique

Capteur de gaz

Porous magnets

Metal-organic frameworks

Gas sensor

Résumé

Les niveaux croissants de gaz à effet de serre atmosphériques ont conduit à la découverte de nouveaux matériaux capables de sorption, de séparation et de détection sélectives des gaz. Métal Organique Les frameworks (MOF) sont l'un de ces candidats, composés de nœuds métalliques et organiques. liants. L'incorporation de piliers inorganiques fluorés dans les MOF a montré augmentent considérablement l'affinité pour le dioxyde de carbone (CO2), ce qui les rend adaptés à capture directe de l'air [Angew. Chimique. Int. Éd. 2000, 39, 2082 ; Confiture. Chimique. Soc. 2013, 135, 10950]. Ce projet vise à utiliser de nouveaux piliers inorganiques fluorés contenant des ions métalliques paramagnétiques tels que [MFx]n– ou [MFx(CN)y]n–. Couplage entre ces piliers et les nœuds d'ions de métaux de transition 3D seront utilisés pour synthétiser des aimants poreux (aimants ordonnés ou aimants mono-chaîne) [Nature Chimique. 2018, 10, 1056 et Science 2020, 370, 587] et l'effet des molécules de gaz dans les pores et leurs comportements magnétiques et optiques seront étudiés. Le L'objectif primordial de ce projet est de synthétiser de nouveaux matériaux, qui affichent changements significatifs dans leurs propriétés magnétiques et optiques lors de la sorption du gaz. Par conséquent, ces nouveaux matériaux seront étudiés en tant que candidats pour de nouveaux gaz capteurs.

Increasing levels of atmospheric greenhouse gases has driven the discovery of new materials capable of selective gas sorption, separation and sensing. Metal Organic Frameworks (MOFs) are one such candidate, composed of metal nodes and organic linkers. The incorporation of fluorinated inorganic pillars in MOFs has shown to significantly increase the affinity for carbon dioxide (CO2), making them suitable for direct air capture [Angew. Chem. Int. Ed. 2000, 39, 2082; J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 10950]. This project seeks to utilise novel fluorinated inorganic pillars containing paramagnetic metal ions such as [MFx]n– or [MFx(CN)y]n–. Coupling between these pillars and the 3d transition metal ion nodes will be utilised to synthesise porous magnets (ordered magnets or single-chain magnets) [Nature Chem. 2018, 10, 1056 and Science 2020, 370, 587] and the effect of gas molecules in the pores on their magnetic and optical behaviours will be investigated. The overarching goal of this project is to synthesize new materials, which display significant changes in their magnetic and optical properties upon gas sorption. Therefore, these novel materials will be investigated as candidates for novel gas sensors.