Catalyse Hétérogène pour la Transition Energétique (CATREN)

L’équipe CATREN est dédiée à la catalyse hétérogène pour la transition énergétique

Axes de recherche

 

L’équipe CATREN se positionne sur trois grands axes thématiques :

  • La catalyse hétérogène de transformation des C1
  • La conversion de l’énergie en produits chimiques (power-to- chemicals)
  • La conversion des bioressources et des ressources fossiles

Au travers de ces thématiques, alors que la catalyse conventionnelle de raffinage des ressources fossiles tend à se réduire, l’équipe affirme son ambition d’utilisation de la catalyse hétérogène pour de nouvelles applications. En outre, elle étudie la valorisation, par catalyse hétérogène, de la biomasse et des molécules-plateformes qui en sont dérivées pour former des biocarburants et des grands intermédiaires tels que les oléfines et composés aromatiques. De plus, différents projets portent actuellement sur la production de dihydrogène, ainsi que la réduction de CO2 par thermo-,  photo- et électro-catalyse.

 

 

Personnels permanents

Bastien Lunardelli : génie du réacteur, automatisation

Chantal Lorentz : méthodes analytiques, chromatographie en phase gazeuse, GCXGC

Christophe Geantet : raffinage, (bio)carburants, méthodes de caractérisation, analyse de produits

Dorothée Laurenti : hydroconversion, conversion catalytique de la biomasse, catalyseurs sulfures, lignine, micro-algues, pyrolyse catalytique, caractérisation des mélanges complexes

Eric Puzenat : photocatalyse, carburants solaires, photosynthèse artificielle, spectroscopie UV-vis, synthèse d’oxydes, cinétique

Laurent Piccolo : métaux et (nano)alliages, science des surfaces, nanocatalyse, catalyse par les atomes isolés, hydrogénation sélective, oxydation de CO, hydrogénation de CO2, méthodes operando

Luis Cardenas : structure électronique des catalyseurs, UPS, NAP-XPS

Mathieu Prévot: (photo)électrochimie, électrocatalyse, carburants solaires, dissociation de l’eau, réduction de CO2, films minces d’oxydes et de chalcogénures

Pavel Afanasiev : synthèse des catalyseurs, catalyseurs sulfures, méthodes de caractérisation, modélisation théorique, XAS

Ruben Checa : méthodes analytiques, techniques de séparation, spectrométrie de masse, automatisation

Stéphane Loridant : catalyse par les oxydes, propriétés redox et acides, dynamique structurale, intimité catalytique, spectroscopies IR et Raman

Projets de recherche

International

EU HORIZON CL5 PHOENIX project (partner, M. Prévot) 2024-2027
Photo-electro Integrated Next-Generation energy technologies

EU HORIZON-JTI-CLEANH2 unLOHCked project (participant, L. Piccolo) 2023-2026
Unlocking the potential of LOHCs through the development of key sustainable and efficient systems for dehydrogenation

National

Programmes et équipements prioritaires de recherche (PEPR)

SPLEEN (Decarbonation of the industry)
Target project PowerCO2, Task PorousGDL (partner, M. Prévot) 2023-2027
Molecularly engineered hybrid porous gas diffusion electrodes for tandem CO2 reduction

B-BEST (Biomass, biotechnologies, green chemistry and renewable energy technologies)

  • Target project FURFUN, Task 2 (participant, M. Prévot) 2023-2027, New catalytic pathways for the selective oxidation of HMF and Furfural
  • Target project OPTISFUEL, WP2 (participant, D. Laurenti, C. Geantet, S. Loridant, P. Afanasiev) 2023-2027, New Proofs of concept to Optimize Sustainable Fuel production

LUMA (Light-matter interaction)
Moonshot project SYNFLUX-LUMICALS (partner, WP leader, M. Prévot) 2024-2030
Synchronizing flux of photons, charges, and molecules for improved sunlight conversion into fuels and chemicals

Agence Nationale de la Recherche (ANR)

PRCE project SOLBIOPEC (coordinator, M. Prévot) 2025-2029
Unassisted solar valorization of biomass inside a photoelectrochemical device

PRCE project CARES (partner, S. Loridant) 2025-2028
Catalytic recycling of silicones

PRCE project NACELL (coordinator, L. Cardenas) 2022-2026
Development of a membrane-cell for in situ NAP-XPS characterization

PRCE project Biopoliol (coordinator, D. Laurenti) 2022-2026
Bio-based polymers from lignin oligomers

PRCE project POP (partner, D. Laurenti) 2022-2026
Post-Oil Pavement

PRC project ISAC (coordinator, L. Piccolo) 2023-2027
Rational design of innovative single-atom catalysts for selective hydrogenation reactions

PRC project REACTPHTHAL (partner, P. Afanasiev) 2023-2026
Vers une nouvelle réactivité dans les réactions de transfert de carbène catalysées par phtalocyanines 

PRC project OXZEO (coordinator, S. Loridant) 2023-2026
OXide-ZEOtype bifunctional catalysts efficient for the conversion of CO and CO2 to light olefins

PRC project MEGOPE (partner, M. Prévot) 2022-2026
Mass spectrometry for the green electrocatalytic production of biomass-derived molecules

PRC project SAFHYR (participant, M. Prévot) 2022-2026
New catalysts for the safe restitution and use of hydrogen

PRC project MOOSE (participant, P. Afanasiev) 2022-2026
Molybdenum OxySulfides tribology and Environment

PRC project DuCaCO2 (partner, L. Piccolo) 2021-2025
Development of dual functional catalytic materials for integrated CO2 capture and conversion

PRC project BeFriend (partner, P. Afanasiev) 2020-2025
Performance et comportement à l’échelle nanométrique de nouveaux nanolubrifiants hautement performants et durables

Others

Institut Carnot MICA project Photo-acteur (coordinator, L. Cardenas) 2025-2027
Développement d’un photocatalyseur composite performant à l’aide d’une méthodologie utilisant la structure électronique comme descripteur.

Partenariats

Principaux partenaires industriels

 

Réseaux de recherche

GDR ThermoBio (coordinator) 2018-2027

GFSV (board member) since 2012

FR SPE (board member) since 2020

 

Capacités expérimentales et instrumentales

L’équipe s’appuie sur des compétences complémentaires qui couvrent toute la chaîne de la catalyse hétérogène, depuis la conception de catalyseurs multifonctionnels jusqu’à la conversion de charges réelles. En outre, via une approche fondamentale, elle développe et emploie des techniques spectroscopiques permettant une analyse in situ ou operando (Raman, DRIFTS, XAS, Mössbauer) du catalyseur en conditions réactionnelles. Elle a également développé des méthodes analytiques avancées telles que la chromatographie GCxGC-FID/MS pour la compréhension des charges complexes. Enfin, les expertises en hydrotraitement (catalyseurs sulfures, catalyseurs bifonctionnels thiorésistants), oxydation sélective et déshydratation (catalyseurs oxydes), hydrogénation sélective (catalyse par les métaux et nanoalliages), 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.

 

MàJ L. Piccolo 18/03/2025

Personnels

  • Chercheurs et enseignants-chercheurs

    • Pavel Afanasiev
    • Luis Cardenas
    • Christophe Geantet
    • Ibrahim Khalil
    • Dorothee Laurenti
    • Stephane Loridant
    • Laurent Piccolo
    • Mathieu Prevot
    • Eric Puzenat

  • Personnels techniques

    • Ruben Checa
    • Chantal Lorentz
    • Bastien Lunardelli

  • Post-doctorants

    • Antonio Madureira
    • Mario Rivera Salazar
    • Daria Ryaboshapka

  • Doctorants

    • Lou Bossert
    • Nicolas Cervera-Larricq
    • Nolwenn Daridon
    • Cyril Hachemi
    • Antoine Le Ray
    • Hugo Lilti
    • Margot Marseglia
    • Camille Pellegrin
    • Antoine Salichon
    • Clement Spadetto
    • Camille Tabaries

  • Autres

    • Abzal Azimbay
    • Julian Blanchet
    • Mia Egermann
    • Ahmed Taha Elsayed Eltantawy
    • Razika Hassani
    • Lucas Liatard-Juvenelle
    • Lina Magron--Mathis
    • Apolline Piard
    • Aruzhan Tleuberdinova
    • Islam Zahran

Publications

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