Solides hybrides poreux comme photo-catalyseurs pour la production de H2 à partir de matière première durable – HYPH2

Dans le contexte climatique actuel, l’hydrogène (H2) continue à attirer les attentions en tant que vecteur d’énergie verte très prometteur. Les liquides organiques porteurs d’hydrogène (ou LOHC pour « Liquid Organic Hydrogen Carriers ») sont reconnus comme étant une des solutions idéales pour la production de H2, en termes de sécurité, de coût et d’utilisation. L’acide formique (FA) est parmi les LHOC les plus étudiés grâce, entre autres, à sa haute teneure en hydrogène, son caractère non-toxique et sa production à partir de la biomasse. Le projet HYPH2 vise à développer des photo-catalyseurs sans métaux nobles, à base solides poreux hybrides (les MOFs), efficaces et durables pour la production de H2. L’idée principale de ce projet se repose sur l’utilisation de MOFs conçus avec des sites photo-actifs prédisposés pour la fixation/déhydrogénation de l’acide formique. Très récemment, nous avons démontré le potentiel de cette approche d’« empreinte moléculaire » où le MOF a permis de produire du H2 via la déhydrogénation de FA avec des quantités surpassant les performances du semiconducteur de référence TiO2. De plus, un très haut rendement quantique a été atteint, allant à 22% sous irradiation UV. Ce projet bénéficiera de la grande modularité des MOFs, non seulement, pour améliorer les performances de la réaction de déhydrogénation mais aussi pour renforcer cette activité dans le domaine du visible. Ainsi, une approche rationnelle sera employée pour apporter des modifications et des optimisations sur des MOFs pré-sélectionnés. Les performances photo-catalytiques et les propriétés photo-physiques des MOFs et composites obtenus seront ensuite évaluées par une série d'études complémentaires.