Atomes isolés axialisés pour convertir des polluants chlorés en oligomères valorisables

Des chercheurs ont conçu un catalyseur à atomes isolés de fer, logé dans une matrice carbonitrure et doté d’une coordination axiale azotée, afin d’imposer une sélectivité réactionnelle rarement atteinte lors du traitement oxydant de micropolluants organochlorés. L’architecture de site actif, inspirée d’une poche de liaison enzymatique, pilote l’activation du peroxymonosulfate vers la formation d’un complexe de surface électrophile, qui opère par transfert d’électrons à courte portée plutôt que par chimie radicalaire diffuse. L’extraction électronique du 2,4,6-trichlorophénol génère des intermédiaires cationiques transitoires, puis des espèces hydroxylées hautement réactives ; celles-ci favorisent une substitution nucléophile des liaisons C–Cl, tout en multipliant les fonctions phénoliques disponibles pour la réticulation. La cascade intégrée déchloration–hydroxylation–polymérisation oriente alors la croissance vers des liaisons C–O, conduisant majoritairement à des poly(éthers phényléniques) réticulés qui s’accumulent sous forme solide, au lieu d’être minéralisés. Parallèlement, le microenvironnement hydrophobe/polaire limite l’empoisonnement du site par les produits, ce qui stabilise l’activité en fonctionnement continu. Cette chimie ouvre une voie technologique crédible d’« upcycling » : dépolluer des effluents tout en générant des précurseurs polymères transformables en plastiques utilisables à l’échelle industrielle.

https://www.nature.com/articles/s41467-026-69253-y