Upsalite

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Microscopie électronique de l'upsalite : échelles : (A) : 1 µm ; (B) : 200 nm ; (C) : 50 nm

L'upsalite est une forme anhydre de carbonate de magnésium, synthétisée en juillet 2013 pour la première fois[1],[2].

Description[modifier | modifier le code]

Avec une surface spécifique de 800 m2/g, l'Upsalite présente la plus grande surface spécifique jamais mesurée pour un métal alcalino-terreux de synthèse. Elle permet d'absorber plus d'eau à de basses humidités relatives que les meilleurs matériaux auparavant disponibles - les zéolithes adsorbeurs. De plus, l'upsalite relâchera cette eau à de plus basses températures que les zéolithes, ce qui représente moins d'énergie à fournir.

Nom[modifier | modifier le code]

Le nom de l'upsalite provient de l'Université d'Uppsala (Suède), où elle a été synthétisée pour la première fois. Alors que le nom de la ville d'Uppsala s'écrit avec deux "p", on n'en compte qu'un seul dans le nom de la molécule, provenant du nom de l'université, Universitas Regia Upsaliensis, qui a conservé l'orthographe latine avec un seul "p", comme dans l'ancienne appellation de la ville (Upsala).

Synthèse[modifier | modifier le code]

On synthétise l'upsalite par dissolution d'oxyde de magnésium (MgO) et de dioxyde de carbone (CO2) dans du méthanol, sous une pression trois fois supérieure à la pression atmosphérique. Il en résulte de l'upsalite (MgCO3) pure et sèche[3].

Propriétés[modifier | modifier le code]

L'upsalite a des propriétés dessicantes meilleures que celles des zéolithes, qui sont des matériaux beaucoup plus coûteux. La plupart de l'eau retenue par l'upsalite est conservée lorsqu’on la transfère d'un milieu humide à un environnement très sec. La forme anhydre peut être régénérée en la chauffant à 95 °C, alors que la plupart des zéolithes nécessitent de les chauffer à plus de 150 °C pour les déshydrater. Cette propriété de séchage est due à la surface spécifique très importante de l'upsalite. Alors que les différentes formes du carbonate de magnésium sont liées à l'eau et ont des structures cristallines, l'upsalite ne contient pas de molécules d'eau dans sa structure, qui n'est pas cristalline. Au contraire, elle est mésoporeuse, ce qui lui confère sa surface spécifique importante (800 m2/g).

Utilisation[modifier | modifier le code]

Les applications potentielles de l'upsalite sont la réduction de la quantité d'énergie nécessaire pour contrôler l'humidité dans les domaines de l'électronique et de l'industrie pharmaceutique, ou bien dans les patinoires ou les entrepôts. Elle pourrait aussi potentiellement être utilisée pour la collecte de déchets toxiques, de produits chimiques ou de nappes de pétroles, ainsi que pour le contrôle des odeurs ou la désinfection après un feu[1].

Références[modifier | modifier le code]

  1. a et b (en) Johan Forsgren, Sara Frykstrand, Kathryn Grandfield et Albert Mihranyan, « A Template-Free, Ultra-Adsorbing, High Surface Area Carbonate Nanostructure », PLOS ONE, vol. 8, no 7,‎ , e68486 (ISSN 1932-6203, PMID 23874640, PMCID 3714275, DOI 10.1371/journal.pone.0068486, lire en ligne)
  2. (en) « Researchers Develop Record Breaking Magnesium Carbonate Material », SciTech Daily,‎ (lire en ligne)
  3. (en) Sara Frykstrand, Johan Forsgren, Albert Mihranyan et Maria Strømme, « On the pore forming mechanism of Upsalite, a micro- and mesoporous magnesium carbonate », Microporous and Mesoporous Materials, vol. 190,‎ , p. 99–104 (DOI 10.1016/j.micromeso.2013.12.011, lire en ligne)