« Les porphyrines sont vraiment des molécules enthousiasmantes »

Des chercheurs de l’Indian Association for the Cultivation of Science (Calcutta) travaillent à l’élaboration de matériaux à base de porphyrines. Plus précisément, ils ont synthétisé des polymères organiques poreux contenant du fer et présentant une surface spécifique très importante, avec des micropores de grand diamètre. Ce nouveau matériau a montré une excellente capacité de capture du CO2. Interview du professeur Asim Bhaumik  :

En quoi consiste votre projet et quels en sont les principaux objectifs ?

Nous développons de nouvelles stratégies pour la conception de polymères organiques, micro et mésoporeux, et nous explorons leurs applications potentielles pour la recherche sur les énergies et l’environnement (stockage du dihydrogène, capture du dioxyde de carbone, dépollution de l’eau, etc.).

  Dans quel but développez-vous des polymères contenant du fer ?  

Nous avons tenté de développer des polymères organiques poreux contenant d’autres métaux ou n’en contenant pas du tout, mais leurs surfaces spécifiques étaient beaucoup plus faibles. Par ailleurs, le fer(III) peut lier les sites donneurs d’azote de façon très efficace et stabiliser la nanostructure du matériau.

  Pourquoi avez-vous choisi d’utiliser des porphyrines pour ce projet ?   

Les porphyrines sont vraiment des molécules enthousiasmantes pour les chercheurs en chimie organique synthétique. Mais concevoir des matériaux organiques poreux à base de porphyrines et de fer, à partir de sa brique élémentaire – le pyrrole – et d’une substitution aromatique avec des molécules de para-dialdéhyde, est une première.

 Qu’est-ce qui rend les porphyrines intéressantes pour l’adsorption du CO2 ?

Les porphyrines sont des molécules très riches en azote. Or, les sites azotés sont des bases de Lewis et le CO2 est un acide de Lewis. Nous nous attendions donc à ce que des matériaux poreux à base de porphyrines, avec d’importantes surfaces spécifiques, présentent un excellent potentiel de capture du CO2. Et c’est justement ce que nous avons découvert avec ce projet.

Quelles propriétés espériez-vous que ces nouveaux matériaux possèdent ?

Les sites azotés basiques peuvent être utilisés pour catalyser des réactions, tandis que les sites contenant du fer peuvent être exploités pour des réactions d’oxydation partielle en phase liquide. Ces matériaux pourront donc avoir de multiples fonctions et applications, notamment dans les domaines de l’énergie et de la recherche environnementale.

• Un matériau à base de porphyrines pour réduire l’effet de serre