Cadres organométalliques

L'UiO-66 est un cristal contenant des nœuds métalliques composés d'un complexe d'oxyde de zirconium ponté par des ligands d'acide téréphtalique. Découvert il y a une dizaine d'années par l'équipe de Lillerud, il a été synthétisé pour la première fois à l'Université d'Oslo, d'où son nom. L'UiO-66 trouve des applications dans des domaines tels que la catalyse, la photocatalyse, la séparation par adsorption, les capteurs et même la biomédecine.

Les réseaux zéolithiques imidazolates (ZIF) sont constitués d'ions de métaux de transition (zinc ou cobalt) et de ligands imidazolates (Im) en coordination tétraédrique, entourés d'atomes d'azote provenant du cycle imidazole à cinq chaînons. Ces atomes d'azote servent de pont, reliant ainsi les centres métalliques au sein du réseau tridimensionnel. Les structures cristallines des ZIF présentent les mêmes topologies que celles des zéolites aluminosilicates.

Le ZIF-67 (Co(Hmim)₂, où Hmim représente le 2-méthylimidazole) est un réseau zéolithique imidazolate constitué d'ions cobalt (Co²⁺) et d'anions 2-méthylimidazolate. Il présente une symétrie cristalline cubique avec des paramètres de maille a = b = c = 16,9589 Å. Le ZIF-67 possède une surface spécifique élevée (SBET > 1700 m²/g), offrant de nombreux sites actifs, et ses micropores (d'environ 0,34 nm de diamètre) sont particulièrement adaptés aux réactions chimiques grâce à leur forte affinité pour les molécules hôtes.

MOF-5 composé de Zn₄Les agrégats d'oxygène liés par le benzène-1,4-dicarboxylate présentent un potentiel important dans diverses applications, notamment le stockage de gaz et l'élimination des polluants. Leurs propriétés structurales uniques et les possibilités de fonctionnalisation qu'ils offrent optimisent leurs performances dans ces domaines.

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Le ZIF-93, un type de structure zéolithique imidazolate, a suscité un vif intérêt en raison de ses nombreuses applications, notamment dans les domaines de l'environnement et de la biodétection. Ses propriétés structurales uniques permettent une adsorption et une séparation efficaces des gaz, ce qui en fait un candidat prometteur pour la capture du dioxyde de carbone et la séparation de l'hydrogène.

Le MOF-177 est un matériau doté d'une surface spécifique élevée et présente un grand potentiel d'application dans les domaines du stockage et de la séparation des gaz, des supports de catalyseurs et des vecteurs d'administration de médicaments.

MOF-74(Mg), de formule C₈H₄LE₈Mg₂ , également écrit comme : [Mg₂(DHTA)₂Dans le MOF-74(Mg), la structure est constituée d'ions magnésium coordonnés à des ligands organiques, formant une structure poreuse qui permet aux molécules de gaz d'interagir avec les centres métalliques. Les sites métalliques ouverts du MOF-74(Mg) sont particulièrement importants, car ils améliorent l'adsorption de gaz tels que le CO₂.₂, H₂O et H₂ en fournissant des espaces d'interaction performants.

Un MOF à structure lamellaire et pilier, désigné TYUT-12, a démontré une sélectivité d'adsorption accrue pour le propane (C₃H₈), propylène (C₃H₆), éthane (C₂H₆), acétylène (C₂H₂) et le dioxyde de carbone (CO₂)₂) sur l'éthylène (C₂H₄Cela est dû à sa géométrie de pores adaptée et à la manipulation des groupes fonctionnels. La sélectivité d'adsorption du C₂H₆ à C₂H₄ La valeur de TYUT-12 atteint 4,56. Une expérience novatrice a prouvé que TYUT-12 est capable d'extraire directement du C₂H₄ avec une pureté supérieure à 99,95 % à partir de mélanges d'hydrocarbures légers binaires, ternaires, quaternaires et d'hexane.