Les équipes de recherche

Approches thermodynamiques, analytiques et réactionnelles intégrées (ATARI)

Responsable : GELIN Patrick
Responsable adjoint : NOZIERE Barbara

L'objectif de l'équipe ATARI est de lever des verrous scientifiques en catalyse et environnement en développant des approches technologiques ou méthodologiques originales.

Caractérisation et remédiation des polluants dans l'air et l'eau (CARE)

Responsable : VERNOUX Philippe
Responsable adjoint : GIROIR-FENDLER Anne

L’équipe CARE se positionne au croisement de nombreux problèmes sociétaux majeurs liés aux ressources en eau et à la qualité de l’air. En réponse à ces enjeux, l’équipe CARE aborde l’ensemble des aspects, du fondamental à l’applicatif, liés à la dépollution de l’air et de l’eau, de la caractérisation au traitement des rejets ainsi que des impacts associés, en particulier dans le compartiment atmosphérique.

Cette démarche s’appuie sur la mise en commun de fortes spécificités liées à l'analyse et à la caractérisation des polluants à l’état de traces, en phases aqueuse, gazeuse et particulaire.

Nous visons aussi à la formulation et au développement de catalyseurs pour la dépollution ainsi qu'à la maîtrise de procédés catalytiques innovants comme la photocatalyse, l’oxydation en voie humide, la catalyse sur films minces et la promotion électrochimique de la catalyse. 

L’équipe se situe d’une manière très originale à l’interface entre sciences de l'environnement et catalyse hétérogène fondamentale.

Chimie durable: du fondamental à l'application (CDFA)

Responsable : ESSAYEM Nadine
Responsable adjoint : RATABOUL Franck

L'équipe "Chimie durable : du fondamental à l'application" rassemble l'ancienne équipe "valorisation des bio ressources et chimie verte" et une partie de l'équipe "Matériaux fonctionnels et nanostructurés".

Les objectifs de recherche de l'équipe répondent à un besoin d'évolution des thématiques issues de ses deux composantes. D'une part, nous travaillons à approfondir la compréhension des transformations de réactifs biosourcés à base lignocellulose ou très stables (CH4, CO2) et consolider l'expertise reconnue de l'équipe dans ces domaines. D'autre part, nous cherchons à valoriser l'expertise en conception de matériaux à propriétés contrôlées dans les réactions complexes qui requièrent des surfaces catalytiques parfaitement définies.

L'équipe est composée de 3 axes de recherches : Production et transformation catalytiques de molécules plateformes issues de biomasses lignocellulosiques, Chimie durable en phase liquide ou supercritique et catalyse bio-inspirée, Précurseurs moléculaires et nanomatériaux fonctionnalisés à propriétés contrôlées.

Énergies, Carburants et Intermédiaires pour le Développement Durable (ECI2D)

Responsable : LORIDANT Stephane
Responsable adjoint : PUZENAT Eric

Dans un futur proche, la transition énergétique va modifier profondément la manière de produire les carburants et grands intermédiaires chimiques. Dans le domaine de la catalyse hétérogène, l’équipe ECI2D focalise ses travaux sur trois grandes thématiques autour du développement durable :

  • La valorisation de la biomasse et de ses dérivés pour la production de carburants et grands intermédiaires ;

  • Les procédés éco-efficaces de raffinage et pétrochimie ;

  • La conversion de l’énergie solaire par photocatalyse.

Dans le cadre de ces thématiques et via un partenariat industriel fort, nos objectifs scientifiques résident dans l’amélioration et la compréhension de procédés existants, ainsi que dans la recherche de nouvelles voies de transformation d’hydrocarbures, de constituants de la biomasse ou de produits issus de la biomasse comme les alcools ou de nouvelles voies de production de carburants à partir de l’énergie solaire ainsi que dans la conception de catalyseurs appropriés. La méthodologie et l’expertise de l’équipe concernent la préparation de catalyseurs multifonctionnels et leur caractérisation avancée, notamment par des méthodes in situ ou operando, leur évaluation à l’aide de charges modèles ou réelles afin de déterminer les mécanismes réactionnels, notamment par le biais de la modélisation cinétique. La complexité des sujets traités et l’approche globale allant de la conception du matériau catalytique à son utilisation pour la transformation de charges réelles, sont uniques en France. De plus, l’expertise en hydrotraitement (catalyseurs sulfures, catalyseurs bifonctionnels thiorésistants), oxydation ménagée et réactions de déshydratation (catalyseurs oxydes), catalyse par les métaux et alliages, et photocatalyse pour l’énergie,  confèrent à l’équipe un caractère pluridisciplinaire propice à l’innovation et une forte reconnaissance internationale, aussi bien académique qu’industrielle. Pour relever les défis proposés, l’équipe ECI2D dispose d’outils spécifiques et innovants d’évaluation et de caractérisation dédiés à ces thématiques.  Ainsi, nous avons développé des méthodes séparatives avancées telles que la chromatographie GCxGC-FID/MS pour la compréhension des charges complexes, et des techniques spectroscopiques permettant une analyse in situ ou operando du catalyseur en conditions réactionnelles.

Ingénierie, du matériau au réacteur (ING)

Responsable : FARRUSSENG David
Responsable adjoint : SCHUURMAN Yves

L’intensification de procédés catalytiques "verts"/propres et durables est l'une des composantes majeures pour relever les défis environnementaux et énergétiques. Cette intensification implique d'intégrer le développement de catalyseurs en rupture avec les systèmes courants, leur mise en œuvre dans des réacteurs éco-conçus pour des bilans énergétiques fortement améliorés, intimement liés aux étapes amont et aval de séparation et de purification. Un des passages obligés réside dans la découverte/optimisation de catalyseurs/adsorbants plus actifs, sélectifs et durables (ex. MOF, zéolithes hierachisées, nanoalliages..). Un autre consiste en une approche plus globale par modélisation des différentes étapes qui constituent le cœur de ces nouveaux procédés intensifiés.

La spécificité de l’équipe IMR réside dans la maitrise et la volonté de couvrir la chaine de valeur de l'intégration d’un procédé catalytique, de l’échelle moléculaire jusqu’au démonstrateur. La modélisation en général et plus particulièrement la modélisation micro-cinétique constitue la colonne vertébrale des développements méthodologiques au sein de l'équipe.