High flux X-Ray diffraction instrument for the pair distribution function analysis of MOF

Équipement, AAP 2017-1

Equipe : IMAP

Porteur de projet : Antoine Tissot

Résumé :

Les réseaux hybrides poreux cristallisés ou MOF sont une classe récente de solides poreux qui a été proposée pour une large gamme d'applications potentielles (stockage de gaz, séparation, catalyse, biomédecine ...). Dans la plupart des cas, ces applications nécessitent le développement de nouveaux MOF hautement stables et fonctionnels capables de résister aux conditions parfois difficiles liées aux applications souhaitées (par exemple, en présence  d’eau, de molécules corrosives, à pH bas ou élevé ...). Des progrès récents en ce sens ont été obtenus avec des polycarboxylates métalliques (degré d’oxydation III ou IV) ou des pyrazolates métalliques (degré d’oxydation II), bien qu'il soit encore nécessaire de développer de nouveaux matériaux fonctionnels avec une stabilité améliorée. Ces stratégies conduisent dans la plupart des cas à des solides peu cristallins en raison de la très forte réactivité chimique des espèces en solution, rendant leur analyse structurale très difficile. La fonction de distribution de paire ou PDF, qui considère les données de diffraction dans l’espace direct, donne une répartition exhaustive des distances interatomiques à court à moyen terme dans un solide donné et est donc une technique appropriée pour analyser au niveau moléculaire des solides amorphes ou mal cristallisés. Le projet consistera donc à collecter, en plus des caractérisations physicochimiques habituelles, des données PDF sur les nouveaux MOF fonctionnels de l’IMAP, à différentes températures si nécessaire, en utilisant un nouveau diffractomètre équipé d'une source Mo et d'un détecteur haute énergie acquis grâce au soutien du DIM.

Thématique :