Une équipe de recherche dirigée par le professeur Kong Lingtao de l'Institut de physique des solides de l'Académie chinoise des sciences de Hefei a récemment réalisé des progrès dans l'étude des matériaux à base de réseaux métallo-organiques (MOF), développant avec succès un nouveau matériau fonctionnel capable d'éliminer efficacement les ions fluorure de l'eau et de permettre une détection visuelle en temps réel. Ces travaux offrent une nouvelle approche technologique pour résoudre les problèmes d'efficacité limitée et de séparation des étapes d'élimination et de surveillance associés aux méthodes traditionnelles de défluoruration.
L'ion fluorure est un polluant courant des eaux. Une ingestion modérée est bénéfique pour la santé humaine, mais un excès peut entraîner une fluorose dentaire et osseuse, constituant une menace potentielle pour les écosystèmes. L'équipe de recherche a optimisé la structure de surface du matériau MOF grâce à une stratégie de régulation de l'eau interfaciale, produisant un matériau avec un rapport spécifique de facettes cristallines, ce qui a considérablement amélioré sa capacité d'adsorption des ions fluorure. Les résultats connexes ont été publiés dans la revue académique Separation and Purification Technology sous le titre « Facet-specific adsorption of fluoride on (100) and (101) surfaces of MIL-88 A(Fe) regulated by interfacial H₂O ».
Pour surmonter davantage la limitation de la séparation entre les étapes d'élimination et de détection, l'équipe a adopté une stratégie de fonctionnalisation synergique par amas bimétallique-ligand pour construire un matériau MOF bimétallique à base de lanthane/fer (La₁/Fe₂-MOF-NH₂). Ce matériau capture efficacement les ions fluorure tout en produisant un signal de fluorescence visible, permettant ainsi une détection visuelle en temps réel des ions fluorure. Les tests ont montré que la capacité d'adsorption maximale de ce matériau pour les ions fluorure atteint 108,34 mg/g, avec une plage de détection par fluorescence couvrant de 0 à 1,52 mg/L. Sur la base de ce matériau, l'équipe a construit un dispositif de défluoruration visuel. Les résultats connexes ont été publiés dans Chemical Engineering Journal.
Kong Lingtao a déclaré : « Cette série de recherches approfondit non seulement la compréhension de la conception et de la fonctionnalisation des MOF, mais favorise également l'application des matériaux à base de MOF dans le traitement pratique de l'eau, offrant de nouvelles solutions pour la restauration des eaux polluées par les fluorures. » Ce travail a bénéficié du soutien de projets tels que la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine et le Plan de renforcement de l'innovation scientifique et technologique de la province d'Anhui. Les premiers auteurs de la recherche sont Sun Rui, étudiant en master, et Wei Jian, doctorant, de l'Institut de physique des solides. Les chercheurs Kong Lingtao et He Junyong sont les auteurs correspondants.
Détails de la publication : Auteurs : Jian Wei et al., Titre : « Dual-functional La/Fe-MOFs-NH₂ for real-time visual removal of fluoride in dynamic environments », Publié dans : Chemical Engineering Journal (2026). Auteurs : Rui Sun et al., Titre : « Facet-specific adsorption of fluoride on (100) and (101) surfaces of MIL-88 A(Fe) regulated by interfacial H₂O », Publié dans : Separation and Purification Technology (2026). Informations sur les revues : Chemical Engineering Journal
