Methodes pour l'analyse structurale et dynamique de photocommutateurs@MOF – DYSPHOM

L'encapsulation de pigments photochromiques dans des matrices poreuses produit des matériaux aux propriétés exceptionnelles. La compréhension des interactions présentes à l'intérieur des systèmes hôte/invité représente ainsi une étape clé vers le développement de matériaux fonctionnels avancés. Dans ce contexte, les matériaux PS@MOF (PhotoSwitch@Metal Organic Framework) sont très prometteurs pour une grande variété d'applications allant du stockage d'énergie ou d'information, à la catalyse et vectorisation de principes actifs.
Puisque les propriétés des PS encapsulés sont déterminées par leur structure et les interactions hôte/invité, des techniques de caractérisation adaptées sont nécessaire pour obtenir une image complète des propriétés des matériaux en fonction de leur structure. Cependant, le plus grand défi réside dans l'analyse de tels matériaux pouvant être partiellement cristallins, avec un désordre partiellement statique ou dynamique. Il est donc nécessaire de faire évoluer ces méthodes et d'appliquer des approches complémentaires.
Notre objectif est ainsi d'établir une stratégie de caractérisation robuste combinant des méthodes expérimentales et théoriques pour obtenir une caractérisation complète de la structure de tels systèmes en dérivant une relation liant la structure aux propriétés. Aussi nous étudierons les états initiaux et irradiés pour suivre les changements induits par la lumière sur les molécules photoactives confinées dans les MOF poreux. L'aspect innovant de notre projet réside ainsi dans l'exploitation de la complémentarité de la caractérisation par RMN du solide (ssNMR) avec la diffusion totale des rayons X couplée à l'analyse de fonction de distribution de paires (PDF),et la modélisation par "self-consistent charge density functional tight binding molecular dynamics (SCC-DFTB MD)", afin d'obtenir une image complète de la structure, de la dynamique et des interactions hôte/invités dans les états aussi bien initiaux que photoisomérisés.