Nouvelle génération de console RMN pour la caractérisation de solides poreux
Equipement, AAP 2017
Equipe : Institut Lavoisier de Versailles, Equipe Molécules, Interactions et Matériaux (MIM)
Porteur de projet : Charlotte Martineau-Corcos
Résumé :
La porosité permanente de la structure des metal-organic frameworks (MOFs) leur confère des propriétés uniques que les solides denses n’ont pas forcément, et de nombreux groupes explorent donc des applications dans les domaines de stockage, capture et séparation de gaz, conduction protonique, biomédecine, catalyse, capteurs, etc. Avoir accès à un outil de caractérisation comme la résonance magnétique nucléaire en phase solide (RMN) est indispensable pour obtenir une compréhension fine de la structure, de l’ordre local et de la dynamique de ces matériaux. Si certaines études de RMN solide emploient des équipements très sophistiqués, le spectromètre RMN plus standard dont nous disposons à l’ILV nous a permis de réaliser avec succès de nombreuses études structurales de MOFs en couplant les informations issues des spectres RMN solide avec des données de diffraction et des calculs DFT. Maintenant, nous faisons face à la complexité croissante de ces matériaux et nous atteignons les limites de ce que nous pouvons faire avec notre équipement actuel, ce qui rend compliqué les études sur a) les MOFs paramagnétiques comme ceux à base de Fer qui sont d’intérêt car peu onéreux, non toxique et peuvent donc être utilisés en médecine comme nanovecteur, b) la compréhension des processus de nucléation croissance de nanoparticules de MOF, élément clé pour leur utilisation ultérieur dans des membranes, ou c) la localisation des espèces encapsulées dans les pores des MOFs et leurs interaction avec le réseau.
L’objectif de l’acquisition de cet équipement est donc de maintenir notre leadership dans la caractérisation structurale de MOFs et d’étudier les problèmes fondamentaux de la chimie des MOFs mentionnés ci-dessus. Pour réussir, nous allions cet équipement à une équipe de chercheurs comprenant des compétences complémentaires en RMN, diffraction et synthèse de nouveaux MOFs fonctionnels.
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