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 3 axes de recherche.

 

Axe Matériaux & Caractérisations dédiées

  • Contrôle nanomorphologique des matériaux aux propriétés rédox et/ou acido-basiques modulables

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.

  • Développement d’outils d’analyse spécifiques ex-situ, in-situ et operando

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 Catalyse & Électrocatalyse pour l’Énergie

  • Étude de matériaux aux propriétés optimisées pour les systèmes de conversion et stockage d’énergie.
  • Utilisation de la catalyse, l’électrocatalyse et la photoélectrocatalyse dans des systèmes variés (reformage catalytique, synthèse de l’ammoniac, déshydrogénation catalytique, piles à combustible, électrolyseurs à membrane échangeuse d’ions, électrosynthèse organique et minérale…).
  • Vecteur hydrogène (production, utilisation, stockage).
  • Valorisation de la biomasse et du gaz naturel en vecteurs énergétiques ou produits d’intérêt.
  • (Electro) Activation des gaz à effet de serre.
  • Développement de systèmes de propulsion spatiale innovants, performants et respectueux de l’environnement.

Axe Remédiation Environnementale

  • Étude de matériaux aux propriétés optimisées (sites actifs, porosité) pour la dépollution.
  • Traitement de polluants minéraux ou organiques, en phase gazeuse (atmosphérique) ou liquide, par réaction catalytique et/ou adsorption.
  • (Electro) Activation des gaz à effet de serre.
  • Traitement et valorisation des déchets.

Compétences

 

Quelques exemples d’outils spécifiques de caractérisation développés au sein de l’équipe SAMCat

  • 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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