Stratégie Scientifique
De la définition du site actif, à la texturation et la mise en forme des matériaux fonctionnels à leur intégration dans un procédé de catalyse ou d’adsorption
Le groupe « Matériaux et catalyse : conception, théorie et procédés » (MatCat) développe une recherche sur la synthèse de matériaux à porosité contrôlée pour la catalyse et l’adsorption et cherche à optimiser les performances des matériaux en maîtrisant leur texturation à différentes échelles de porosité (micro, méso- et macroporosité) ainsi que leur mise en forme (monolithes, particules).
L’optimisation des performances passe également par une caractérisation et une compréhension fines des propriétés d’adsorption et de transport, qui sont analysées expérimentalement et par les méthodes des chimies théoriques, ainsi que la définition des sites catalytiques associés au support. Pour se rapprocher des conditions expérimentales, nous développons des outils de calculs appropriés combinant plusieurs échelles de temps et d'espace. Les matériaux étudiés appartiennent aux familles des silices, alumines, oxydes de titane, zéolithes, matériaux mésoporeux structurés par des tensioactifs (MCM-41, MCM-48, SBA-15, KIT-6,...), carbones méso-/macroporeux, silicium poreux. Les procédés catalytiques et d’adsorption étudiés couvrent les domaines du raffinage et de la pétrochimie, de la dépollution des eaux, de l’oxydation, de l’hydrogénation, de la catalyse acido-basique, de la photocatalyse, de l’électrocatalyse, de la catalyse bifonctionnelle et des procédés en cascade. L’immobilisation et le transport de molécules biologiques (protéines, enzymes, cellules,...) et de principes actifs sont abordés via le développement de matériaux biocompatibles pour la biocatalyse et la santé.
Mots clés
Matériaux et systèmes à texture et fonctionnalités contrôlées (matériaux à porosité contrôlée, matériaux à porosité hiérarchique, monolithes,... ), oxydes (silice, alumine, TiO2, zéolithes, MCM-41 type,...), carbone, silicium poreux, nanoparticules métalliques et de semi-conducteurs, modélisation architecturale et simulation multi-échelle, réactivité, adsorption et transport, catalyse pour l’environnement, le raffinage et la pétrochimie, réactions catalytiques en cascade, photocatalyse, électrocatalyse, biocatalyse, dépollution des eaux.
