SAMCat - Du Site Actif au Matériau Catalytique

Responsables : Catherine ESPECEL et Têko NAPPORN

L’équipe SAMCat est spécialisée dans le développement de matériaux catalytiques et électrocatalytiques pour des applications principalement dans les domaines de l’énergie (nouveaux carburants, production et utilisation de l’hydrogène…) et de l’environnement (traitement des effluents gazeux et de l’eau…).

Axes de recherche

L’équipe est structurée autour de 5 axes de recherche.

Axe 1 - Contrôle nanomorphologique des matériaux (électro)catalytiques et développement d’outils de caractérisation spécifiques

Les grands types de matériaux étudiés sont les métaux massifs ou supportés, les oxydes métalliques simples ou mixtes, les solides nanostructurés (2D et 3D) et les zéolithes, et plus récemment également les oxyhydroxyfluorures inorganiques de grande surface spécifique et aux propriétés acido-basiques modulables.

Les recherches sur des outils de caractérisation spécifiques sont menées pour permettre la description précise de l’ensemble du processus catalytique (mécanismes réactionnels, description des sites actifs à la surface du catalyseur).

Axe 2 - Traitements des polluants et matériaux pour l’adsorption

Elimination de polluants minéraux et/ou organiques, en phase gazeuse (atmosphérique) ou liquide, par réaction catalytique et/ou adsorption.

Axe 3 - Valorisation de la biomasse et activation des gaz à effet de serre

Valorisation de la biomasse et du gaz naturel en vecteurs énergétiques ou produits d’intérêt. (Electro) Activation des gaz à effet de serre.

Axe 4 - Électrocatalyse pour l’énergie

Conception et développement de matériaux pour les systèmes de conversion et stockage d’énergie. Il s’agit d’utiliser l’électrocatalyse et la photoélectrocatalyse dans les systèmes tels que les piles à combustible, les électrolyseurs (production de H2) à membrane échangeuse d’ions, électrosynthèse organique.

Axe 5 : Propulsion spatiale : catalyseurs et ergols

Les recherches visent au développement de systèmes de propulsion spatiale innovants, performants et respectueux de l’environnement.

Compétences

Quelques exemples d’outils spécifiques de caractérisation développés au sein de l’équipe SAMCat (caractérisation ex situ ou in situ, en statique ou en dynamique) :

  • Suivi par spectrophotométrie d’absorption IRTF de la transformation et/ou de l’adsorption de molécules (avec ou sans contrôle de potentiel) à la surface du catalyseur, avec couplage éventuel à un spectromètre de masse
  • Caractérisation par réactions modèles de la fonction métallique, des propriétés acido-basiques ou hydrophobes, de la complémentarité et de la distance entre sites acides et métalliques.
  • Mesure de diffusion intra- ou extra-réseau par couplage échange isotopique/spectrométrie de masse
  • Mesure des cinétiques d’adsorption en milieux confinés par chromatographie RF-GC
  • Caractérisation du coke par MALDI-TOF/MS, LDI-TOF/MS
  • Mesure de la capacité de stockage d’oxygène (OSC)
  • Indice d’hydrophobicité.

Membres


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