Zeolite Synthesis Research

Capturing Ultrasmall EMT Zeolite from Template-Free Systems

Eng-Poh Ng, Daniel Chateigner, Thomas Bein Valentin Valtchev, Svetlana Mintova*

Science 335, 70 (2012) ;

DOI : 10.1126/science.1214798

Cet article décrit la préparation de nanocristaux d’une zéolithe à larges pores, l’EMT, à partir d’une solution colloïdale libre de tout agent structurant organique, et à température quasi-ambiante (30°C).

Ce travail résulte d’une collaboration internationale étroite entre deux laboratoires du CNRS à Caen et un laboratoire allemand de Munich.

Les trois chercheurs du Laboratoire Catalyse et Spectrochimie (LCS) – ENSICAEN (Dr. Eng-Poh Ng, D^r. Valentin Valtchev et Dr. Svetlana Mintova), à l’origine de la méthode de synthèse de ces nouveaux nanocristaux de zéolithes, ont bénéficié de l’expertise en caractérisation par diffraction de rayons X du Laboratoire de CRIstallographie et Sciences des MATériaux (CRISMAT) – ENSICAEN (Dr. Daniel Chateigner, Professeur à l’Université de Caen Basse Normandie) et par Microscopie Electronique en Transmission du Department of Chemistry and Center for NanoScience (CeNS), University of Munich (LMU) (Dr. Thomas Bein, Professeur de Munich), pour mener à bien cette étude.

Les cinq chercheurs démontrent ici comment une maîtrise des premiers instants de la cristallisation en systèmes colloïdaux peut permettre la stabilisation de phases zéolithes nanocristallines, sans utiliser d’agent structurant (Template) onéreux.

De manière plus générale, ces résultats et la méthodologie employée ouvrent la voie à la stabilisation d’autres phases zéolithiques en conditions douces et propres.

La production à grande échelle d’EMT dans de telles conditions permet d’envisager son application en catalyse, adsorption et séparations moléculaire, films minces ou membranes ou encore de réaliser des systèmes intégrés à l’échelle nanométrique.

Enfin, cet exemple démontre que des études scientifiques fondamentales, entreprises par des équipes pluridisciplinaires peuvent faire avancer le socle des connaissances et avoir également des retombées technologiques potentiellement intéressantes.

Remerciements

Nous remercions chaleureusement la Région Basse Normandie et le FEDER pour avoir permis l’établissement à Caen d’un centre d’expertise de classe internationale sur les zéolithes (LCS), grâce à un généreux soutien financier lors de sa mise en route.

Nous remercions également l’ANR (contrat SRIF-ANR-06-NANO-007-01) qui a financé le projet qui a conduit à cette invention.

Le D^r. Steffen Schmidt du LMU-Munich pour les clichés de microscopie électronique haute résolution.