Description du projet
Une approche systématique pour contrôler la chimie des défauts dans les armatures titane-organique
Les matériaux poreux à cadre organométallique (MOF) à très haute diversité chimique et structurelle sont des matériaux très prometteurs largement utilisés dans des applications comme le stockage et la séparation du gaz, le stockage d’énergie électrochimique, la catalyse et la détection. Les défauts structurels jouent un rôle important dans le comportement des matériaux et peuvent être utilisés comme un outil pour modifier la porosité, la réactivité chimique et la conductivité électronique des MOF. Financé par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet DefTiMOFs élaborera une méthodologie de synthèse à haut débit pour contrôler la chimie des défauts, la taille des particules et la porosité des MOF en titane. Cette classe de composés a jusqu’ici été peu étudiée. Le projet utilisera également des méthodes basées sur le synchrotron pour caractériser les défauts au niveau atomique et moléculaire.
Objectif
Metal-Organic Frameworks (MOFs) – porous materials with almost unlimited chemical and structural diversity - have incited an interesting alternative to the drawbacks that nanotechnology is currently facing. The defect engineering of MOFs has been used as a tool to modify their porosity, chemical reactivity and electronic conductivity among other properties, but research is still limited in the vast majority towards Zr-MOFs. Notably, defect chemistry of Ti-MOFs remains unexplored despite that the pristine materials photoactivity, chemical and structural stability and Titanium being an abundant biocompatible metal.
This project, entitled `Defective Titanium Metal-Organic-Frameworks(DefTiMOFs)’ aims to develop novel high-throughput (HT)synthetic methodologies for the control of not only defect chemistry of Ti-MOFs,but also of their particle size and inner surface (porefunctionalisation) towards the controllable modification of their properties. HT synthesis will be convened with a set of novel characterisation techniques (mainly synchrotron-based) for atomic and molecular level of characterisation of defects, aiming to correlate synthetic conditions with defect formation (defect type, densityand spatial distribution within the framework)in order to provide thebase of knowledge to anticipate their properties based on the synthetic conditions. This will then allow for defect engineering of MOFs using a wide range of materials.
In view of the above and inspired by the high demand for clean and renewable energy sources including efficient and affordablewater delivery systems in places with limited access to drinkablewater, the DefTiMOFs project aims to correlate defect chemistry of Ti-MOFs with their performance towards environmentally friendly applications. This will lead to the ultimate design of materials with outstanding performance in heterogeneous catalysis, photocatalysis (hydrogen production) and water harvesting from air.
Champ scientifique
Programme(s)
Régime de financement
MSCA-IF-EF-ST - Standard EFCoordinateur
46010 Valencia
Espagne