Des chercheurs du Laboratoire de catalyse et spectro-chimie (LCS) de l'université de Caen, en collaboration avec l'Institut des matériaux poreux de Paris (CNRS/ES-PCI Paris/ENS/Université PSL) et l'entreprise de purificateurs d'air Teqoya, ont mis au point un nouveau matériau capable de capturer le formaldéhyde, un composé organique volatil (COV) toxique et cancérigène, difficile à éliminer avec les méthodes actuelles et présent dans de nombreux matériaux, notamment les panneaux de particules, contreplaqués, peintures, vernis, cires ou encore dans les meubles.
Ces chercheurs ont mis en lumière l'efficacité d'un nouveau matériau appelé MOF (Metal-Organic Framework), capable de capturer et de stocker durablement le formaldéhyde. Les MOF fonctionnent comme de véritables "éponges moléculaires" : des structures cristallines constituées d'atomes métalliques reliés par des molécules organiques, formant un réseau tridimensionnel avec de minuscules pores. Des pores qui, dans ce cas précis, ont été spécialement étudiés pour piéger les molécules de formaldéhyde et seulement les molécules de formaldéhyde.
« Le matériau que nous avons développé, avec mon collègue parisien Christian Serre dont c'est la spécialité, est conçu pour être à la fois efficace et écologique. Sa fabrication est réalisée à basse température en utilisant de l'eau comme solvant et avec des composants – le pyrazole et l'hydroxyde d'aluminium – à la fois peu coûteux et non toxiques. Le résultat est un matériau capable de capturer le formaldéhyde de façon efficace, sélective, sans jamais relarguer ce polluant dans l'air », explique Marco Daturi.
En plus de son efficacité, la durée de vie du matériau défie celle des solutions actuelles, qui doivent être remplacées régulièrement. « Après un an d'utilisation, le filtre peut être rincé à l'eau pour éliminer les polluants et immédiatement réutilisé. Ce processus peut être répété jusqu'à dix fois. À l'issue de ces dix années d'utilisation, le filtre peut ensuite être retourné au fabricant qui pourra alors facilement récupérer ses constituants pour refaire un filtre neuf », précise le professeur Daturi.
Concrètement, le MOF anti-formaldéhyde se présente sous la forme d'une poudre blanche, semblable à de la farine, que les chercheurs façonnent en petites billes insérables dans un filtre pour purificateur classique. Ces billes peuvent également être combinées avec d'autres types de MOF, conçus pour capturer d'autres polluants, comme les oxydes d'azote, qui sont courants dans les environnements urbains ou proches des grands axes routiers. « Nous avons procédé à des tests qui montrent que, avec notre nouveau matériau, quelques dizaines de minutes suffisent pour traiter une grande pièce, avec un seul purificateur. Car il suffit que l'air passe dans le filtre une seule fois pour voir la concentration en formaldéhyde baisser drastiquement », souligne Marco Daturi.
Nature Communications : https://www.nature.com/articles/s41467-024-53572-z?
