Metal organic frameworks based on Cu2+ and benzene-1,3,5-tricarboxylate as host for SO2 trapping agents

Des composés organométalliques, avec Cu2+ comme cation central et le 1,3,5-tricarboxylatebenzène (BTC) comme ligand, ont été préparés par synthèse hydrothermique et imprégnés par des sels de barium (chlorate, nitrate, acétate) pour permettre l'étude du rôle du contre-ion Ba2+ dans l'absorption du SO2. L'imprégnation des structures organométalliques avec les sels de barium a mené à la diminution du volume des pores, du fait de la formation (à l'intérieur des pores) de petits cristaux de sels de baryum. La structure du Ca-BTC a été préservée après l'imprégnation avec l'acétate et le nitrate, mais, d'un autre côté, elle a été partiellement détruite durant l'imprégnation avec le chlorate. La perte totale de la structure du BTC survient lors d'une décomposition thermique à une température voisine de 573 K. L'échantillon imprégné avec le BaCl2 possède une plus grande proportion d'ions Cu2+ comparé à l'autre l'échantillon (Ba/Cu-BTC). La plus haute capacité d'absorption de SO2 par les échantillons de Ba/Cu-BTC a été observée à des températures au-dessous de 673 K pour tous les matériaux préparés, et une capacité supérieure a même été observée en comparaison des matériaux industriels. La comparaison entre les valeurs théoriques d'absorption (fondées sur la formation stœchiométrique du BaSO4) et la valeur maximale d'absorption des SOx, obtenue avec les échantillons de Ba/Cu-BTC, nous démontre clairement qu'une fraction de SOx est emmagasinée sur le Cu de la structure organométallique. Avec l'augmentation de la température, la structure est partiellement décomposée et les ions Cu hautement dispersés sont libérés, ce qui a pour effet de créer des sites d'emmagasinement supplémentaires. Pour citer cet article : H. Dathe et al., C. R. Chimie 8 (2005).