Éliminer des déchets nucléaires à l’aide de matériaux nanoporeux

De gauche à droite, Gabriel Brunet, étudiant au doctorat, se tient à côté du professeur Muralee Murugesu. Gabriel tient dans sa main une petite bouteille de liquide orange qu'il étudie avec Dr. Murugesu

Muralee Murugesu avec Gabriel Brunet, Damir A. Safin, Mohammad Z. Aghaji, Koen Robeyns, Ilia Korobkov et Tom K. Woo

Département de chimie et sciences biomoléculaires

Le professeur Muralee Murugesu dirige à l’Université d’Ottawa une équipe de brillants chercheurs qui se concentrent sur la conception et l’étude de réseaux métallo-organiques.

Les réseaux métallo-organiques sont des matériaux poreux composés d’ions métalliques reliés entre eux par des ligands organiques. Ils recèlent le potentiel de remplacer des technologies moins récentes qui servent au stockage de gaz, à la catalyse et à la séparation moléculaire. Une filière d’excellence pour cette nouvelle technologie de stockage est la centrale nucléaire. Notre société moderne s’efforce continuellement de répondre à la demande sans cesse croissante d’énergie tout en essayant de minimiser les répercussions négatives sur l’environnement. À l’heure actuelle, les centrales nucléaires fournissent plus de 11 % de l’énergie à l’échelle mondiale. Bien que ce type d’énergie comporte l’avantage d’émettre des quantités minimales de gaz à effet de serre, il faut porter une attention particulière à la gestion des déchets nucléaires, par exemple à la manipulation et à la gestion sécuritaires des quantités grandissantes de déchets radioactifs. Le captage et l’isolement des gaz volatiles fortement mobiles issus de la fission nucléaire représentent un vaste domaine de recherche dans le secteur des matériaux de captage. Le groupe du professeur Murugesu a réussi à repérer un ensemble unique et dynamique d’interactions hôte-invité qui ouvre la voie à la conception de la prochaine génération de matériaux capables d’isoler rapidement l’iode radioactif, un sous-produit de la fission nucléaire. Dans le cadre de leurs expériences avec des gaz, ils ont réussi à expliquer pour la première fois comment l’iode gazeux est systématiquement incorporé dans les cavités de matériaux nanoporeux. Autre première : ils ont directement observé la liaison dynamique d’un hôte de forme gazeuse qui présente une liaison covalente à un seul site d’absorption. Enfin, à saturation, ce matériel possède une capacité quasi record d’absorber l’iode! Il est impératif de réaliser de la recherche fondamentale sur la dynamique et la sélection de sites de substrats gazeux pour continuer d’améliorer ces matériaux. La recherche du professeur Murugesu permettra la conception rationnelle de systèmes très performants pour capter l’iode radioactif.

Pour en savoir plus (en Anglais seulement) : Stepwise crystallographic visualization of dynamic guest binding in a nanoporous framework

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