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LMSPC

IMPLICATION SOCIÉTALE DE LA CATALYSE HÉTÉROGÈNE

La catalyse hétérogène a un impact économique et sociétal très important. C'est un domaine pluridisciplinaire aux interfaces avec la physique, le génie des procédés et la science du vivant. Cette discipline scientifique contribue d'une façon très importante au développement de la chimie verte, aux économies d'atomes, aux recherches sur les nouvelles sources d'énergie, à la dépollution et sur la moindre utilisation des énergies fossiles.

Les axes de recherche du LMSPC s'articulent autour de la catalyse pour l'énergie et l'environnement.

La catalyse hétérogène est au coeur de la plupart des technologies au service d'un développement durable en permettant la mise en oeuvre de procédés de production à faible impact sur l'environnement : procédés hautement sélectifs, synthèse Fischer-Tropsch, économie d'atomes et d'énergie, chimie verte, photocatalyse, utilisation de matières premières renouvelables, dépollution des gaz d'échappement des automobiles.

Parmi les objectifs principaux du laboratoire il y a l'obtention, par des approches de plus en plus innovantes, de nouveaux matériaux catalytiques : métalliques, nanomatériaux
carbonés, graphène, oxydes et céramiques, avec une grande activité et une sélectivité très élevée.

Les nouvelles sources d'énergie sont aussi très étudiées, avec la chimie sur la valorisation de la biomasse, la production d'hydrogène, les piles à combustible et l'électrocatalyse. Des études, plus centrées sur l'aspect moléculaire et les mouvements des électrons et des atomes de surface, visent à mieux comprendre les principes fondamentaux régissant l'acte catalytique.

Les recherches en physico-chimie de l'atmosphère permettent de visualiser l'évolution de la composition chimique des polluants et l'aspect curatif des catalyseurs.

Enfin, les énergies renouvelables utilisant des cellules solaires organiques sont étudiées ainsi que le domaine de la chimie moléculaire où la catalyse hétérogène joue un rôle important.

Afin qu'un catalyseur de type « métal / support » soit actif il faut que le rapport surface/volume de la phase active, en l'occurrence la phase métallique, soit le plus élevé possible. Ceci conduit donc à disperser le plus possible la phase métallique et nous arrivons à utiliser des catalyseurs « métal / support » avec des agrégats métalliques dont les tailles sont comprises entre 1 et 4 nm et c'est dans ce domaine de taille que tout se complique ; « petits agrégats - gros problèmes ».