La catalyse par les oxydes est un domaine qui trouve un regain d'intérêt non seulement en raison de la nécessité d'accroître l'efficacité (sélectivité) des procédés d'oxydation déjà utilisés mais également de développer:

• le réformage d'hydrocarbures (gaz naturel) ou d'alcools légers (éthanol) en gaz de synthèse ou en hydrogène ;
• de nouveaux procédés d'oxydation moins coûteux en énergie (plasma-catalyse). ou utilisant des matières premières différentes et moins onéreuses ;
• la synthèse de molécules fonctionnelles à partir d'hydrocarbures (gisement de carbone fossile) ou de la biomasse (gisement de carbone renouvelable) ;
• des procédés de transformation de co-produits souvent indésirables et d'élimination de polluants contenus dans l'air ou l'eau (environnement)…

La stratégie générale mise en oeuvre pour répondre aux objectifs consiste à poursuivre les recherches destinées à identifier le ou les sites responsables des réactions aussi bien d'un point de vue chimique que structural (arrangement géométrique des atomes constituant les centres actifs). De nouvelles synthèses de matériaux (méthodes de chimie douce, modifications locales de surface, greffage de précurseurs catalytiques préformés sur surfaces modifiées, formation de composés mixtes…) sont étudiées pour obtenir des surfaces plus homogènes, qu'elles soient :

• Monofonctionnelles: influence de la distribution, de l'isolation et de la densité de sites, puis reproduction de sites identiques.
• Multifonctionnelles : des sites différents sont en effet nécessaires pour réaliser les réactions au départ de certaines matières premières (alcanes / oléfines) et plus généralement les procédés multi-étapes de la chimie fine. Une attention toute particulière doit alors être portée sur l'interactivité des fonctions catalytiques.

Les performances catalytiques de ces matériaux sont ensuite déterminées pour chaque application en conditions initiales et en conditions réelles (conversion élevée).

• 6 enseignants-chercheurs
• 5 chercheurs CNRS
• 13 étudiants en thèse
• 1 ingénieur
• 0,5 technicien
• 0,5 administratif
• 3 stagiaires et post-docs

• Oxydation catalytique en phase gazeuse et réactions apparentées
  C. DUPEYRAT, J.M. MAISSANT, L. PINARD, J.M. TATIBOUËT
  • Transformation sélective du gaz naturel
  • Oxydation ménagée d'alcanes légers
  • Oxydation de composés organiques volatils (COV)
  • Oxydation par plasma-catalyse
• Oxydation catalytique en phase aqueuse
  J. BARRAULT, J.M. TATIBOUËT, S. VALANGE, J.-M. CLACENS
  • Oxydation de composés organiques
  • Mécanismes d'activation de l'oxydant (H₂O₂, O₂, O₃)
  • Effets de synergie
• Catalyse multifonctionnelle et chimie fine, Biomolécules
  J. BARRAULT, G. COURTOIS, A. DEROUAULT, F. JEROME, Y. POUILLOUX, S. VALANGE, J.-M. CLACENS
  • Transformations catalytiques sélectives de matières premières naturelles renouvelables (agroressources)
  • Catalyse chemio-, régio- ou énantiosélective
  • Amidation, amination, (trans) esterification, étherification, hydrogénolyse, réduction : étude des étapes élémentaires et de leur combinaison [liaisons C-H(C, O,N)]
  • Synthèses catalytiques en une étape
• Préparation de catalyseurs
  J. BARRAULT, J.M. TATIBOUËT, S. VALANGE
  • Préparation contrôlée d'oxydes dispersés et de solides multifonctionnels
  • Préparation de matériaux mésoporeux ( nanoparticules, nanostructures)
  • Contrôle de la nature, de la répartition et de la densité de sites simples ou mixtes

• Nouveaux matériaux catalytiques
• Énergie : combustion catalytique, réformage d'hydrocarbures légers (gaz naturel) et d'alcool (éthanol)
• Environnement : élimination des COV, purification d'effluents aqueux, procédés propres et économes
• Intermédiaires : oxydation sélective d'alcanes légers en oléfines, aldéhydes ou acides
• Chimie fine : production sélective de composés organiques à partir de produits naturels renouvelables pour lubrifiants, détergents, parfums, cosmétiques, nutraceutique,...

• CPG, HPLC , CPG-Masse
• Réacteurs de laboratoire continus ou autoclaves pour réactions en phase gazeuse, en phase liquide ou triphasiques (capacité de quelques mL à 5L)
• Réacteurs Plasma-catalyse
• Analyses en ligned'ozone et de NOx
• Réactions en conditions supercritiques
• Analyses spécifiques aux corps gras

• Institutionnels
  • ADEME, AGRICE, CNRS (PICS, GDR), CEA, Ministères, ECOS-Nord, NOVELECT
• Industriels
  • Beghin-Say, Brandt Industries, L'Oréal, Bertin, A2E Technologies, CTI, CRT Plasma Laser, Expanscience, GDF, Rhodia, Socrematic, Stéarinerie Dubois et fils, Valeo, Vandeputte, ...

Programmes de la communauté européenne ( AIR, COST, GROWTH, Nanomaterials)
Relations suivies : Allemagne, Belgique, Brésil, Canada, Colombie, Finlande, Italie, Maroc, Méxique, Suisse, Vénézuela, Viêt-Nam.