Conférence sur les MOF du Pr. Mircea Dinca du MIT à l’IPREM“Teaching Sponges New Tricks: Catalysis and Charge Transport in Microporous Metal-Organic Frameworks”
Le 1 juil. 2021
“Teaching Sponges New Tricks: Catalysis and Charge Transport in Microporous Metal-Organic Frameworks”
Les applications traditionnelles des metal-organic frameworks (MOF) sont axées sur le stockage et la séparation des gaz, qui tirent parti de la porosité inhérente et de la grande surface de ces matériaux. L’utilisation des MOF dans les technologies qui nécessitent le transport de charges a cependant pris du retard, car ils sont de mauvais conducteurs d’électricité. Le Pr. Dinca montre que les principes de conception affinés par des décennies de recherches antérieures sur les conducteurs moléculaires peuvent être utilisés pour produire des MOF avec une mobilité de charge remarquable et des valeurs de conductivité qui rivalisent ou même dépassent celles des semi-conducteurs organiques communs, y compris le graphite, certains présentant même un comportement métallique. Il établit en outre que ces conducteurs peuvent être utilisés pour diverses applications dans le domaine du stockage de l’énergie, de l’électrocatalyse, de l’électrochromie et de la détection chimiorésistive sélective.
Un autre domaine pratiquement inexploré de la chimie des MOF est lié à leur potentiel de médiation de la réactivité redox (réaction d’oxydo-réduction) et de la catalyse hétérogène par le biais de leurs nœuds métalliques. Le Pr. Dinca montre que les MOF peuvent être considérés comme des ligands macromoléculaires uniques qui donnent naissance à des amas moléculaires inhabituels où de petites molécules peuvent réagir dans un environnement de type matriciel, semblable aux zones de liaison métallique des métalloprotéines. En utilisant une méthode de synthèse douce et très modulaire et une série de techniques spectroscopiques, il établit que la réactivité redox aux nœuds des MOF peut conduire à l’isolement et à la caractérisation d’intermédiaires très instables pertinents pour la catalyse biologique et industrielle, et à des transformations catalytiques intéressantes pour l’industrie qui ne sont actuellement réalisées que par des catalyseurs homogènes. En outre, l’eau peut être adsorbée en quantité record, ce qui ouvre la voie à l’approvisionnement en eau douce dans les régions arides.
Biographie
Mircea Dinca est né en Roumanie. Il a obtenu une licence de chimie à l’Université de Princeton (New Jersey) en 2003 puis un doctorat en chimie inorganique en 2008 à Berkeley (Californie), où il a travaillé sur la synthèse et la caractérisation de metal-organic frameworks (MOF) microporeux pour le stockage de l’hydrogène sous la supervision du professeur Jeffrey R. Long.
Il a ensuite travaillé comme chercheur postdoctoral au Massachusetts Institute of Technology (MIT) sur la séparation électrocatalytique hétérogène de l’eau avec le professeur Daniel G. Nocera, avant de devenir professeur adjoint au département de chimie du MIT en juillet 2010, puis professeur associé en 2015.
Pour ses recherches sur les matériaux microporeux ayant des applications dans le stockage et la conversion de l’énergie, ainsi que dans la catalyse hétérogène, le professeur Dinca a été récompensé par plusieurs prix, dont le ACS Award in Pure Chemistry (2018) et l’Alan T. Waterman Award (2016), la plus haute distinction américaine décernée aux jeunes scientifiques.
* Capacité limitée à 10 personnes
