MIL Metal-Organic Frameworks: Synthesis, Post-Synthetic Modifications, and Applications

Au cours des dernières décennies, la communauté scientifique du monde entier a assisté à l'émergence d'une nouvelle classe de matériaux poreux aux caractéristiques structurelles et chimiques incontestablement uniques. La découverte des charpentes organométalliques (MOF) a impressionné la communauté des zéolites et des matériaux poreux. La grande expansion dans ce domaine a comblé une lacune dans les dimensions des solides poreux. Depuis lors, les MOF sont en concurrence avec les zéolites et les oxydes métalliques dans diverses applications, notamment la catalyse, l'adsorption et la séparation de gaz, la photocatalyse et la détection. Dans cette thèse, les travaux de recherche ont été orientés vers la synthèse, la caractérisation, la modification post-synthétique et les applications de charpentes métalorganiques. Ici, nous avons sélectionné trois des MOF de type MIL bien connus. Ils possèdent tous une structure 3D construite à partir d'ions métalliques trivalents et du lieur ditopique de l'acide benzènedicarboxylique-1,4 (H2BDC); cependant, ils occupent des filets différents.

Abstract

Over the past decades, the scientific community all over the world witnessed the emergence of a new class of porous materials with unquestionably unique structural and chemical features. The discovery of metal-organic frameworks (MOFs) impressed the community of zeolites and porous materials. The great expansion in this field fulfilled a gap in the dimensions of porous solids. Since then, MOFs have been competing with zeolites and metal oxides in various applications, including catalysis, gas-adsorption and separation, photocatalysis, and sensing. In this thesis, research studies were directed towards the synthesis, characterization, postsynthetic modification, and applications of metal-organic frameworks. Here, we selected three of the well-known MIL-type MOFs. They all possess a 3D structure built from trivalent metal ions and the ditopic 1,4-Benzenedicarboxylic acid linker (H2BDC); however, they occupy different nets.