Mise en oeuvre de MOF sous forme monolithique à partir d'émulsions de Pickering
Résumé
La montée industrielle, l'agriculture intensive ainsi que l'évolution démographique font de la pollution de l'environnement un des enjeux majeurs de notre siècle. Les milieux impactés sont l'air, les sols et les eaux et différents procédés de décontamination voient régulièrement le jour. En ce sens, la décontamination des eaux à l'aide de supports solides est aujourd'hui un procédé qui tend à se développer fortement dans les années à venir. Les MOFs (Metal-Organic Frameworks) sont une nouvelle classe de matériaux poreux et apparaissent prometteurs pour ce mode de décontamination. Ces matériaux résultent de l'auto-assemblage d'un métal et d'un ligand organique. Ils sont étudiés et appréciés pour leur surface spécifique importante, leur taille de pores modulable, leurs propriétés contrôlables et leur stabilité chimique [1]. La littérature a montré que l'utilisation de MOFs pour l'extraction de polluants organiques de l'eau peut s'avérer efficace, comme c'est le cas des MOFs à base de zirconium UiO-66 qui ont révélé un effet adsorbant important sur les BTEX [2]. Les sources de MOF sont multiples. Ainsi pour des raisons environnementales, les matériaux utilisés dans cette étude proviennent du recyclage de batteries Li-ion. Cependant, la synthèse de MOF conduit généralement à l'obtention d'un matériau sous forme de poudre, ce qui s'avère peu adapté à l'application industrielle. Les recherches actuelles s'accentuent donc sur la mise en forme des MOFs sur supports solides et ainsi que sur leur assemblage sous forme monolithique. L'une des voies possible consiste réaliser un monolithe à partir d'émulsions de Pickering. Les émulsions de Pickering sont des émulsions stabilisées par des particules solides, des MOFs dans cette étude, qui s'adsorbant à l'interface phase aqueuse-phase organique. Dans le cas d'émulsions à haute phase interne (HIPE), ces dernières apparaissent sous l'aspect d'un gel et peuvent alors être utilisées en tant que « template » pour la synthèse de matériaux monolithiques macroporeux. La phase organique peut être éliminée grâce à des traitements spécifiques (CO 2 supercritique par exemple) et la taille des gouttelettes définit alors la porosité finale du monolithe.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)