Développement de matériaux siliciques avec clusters atomiques encapsulés et impact du confinement sur les performances catalytiques

Le butadiène est un produit chimique crucial, notamment pour la fabrication d’élastomères et de pneus. Il n'est produit actuellement qu'à partir de sources fossiles. Dans le cadre de la transition écologique, la réaction éthanol vers butadiène est apparue comme une solution prometteuse non seulement pour sécuriser la production d’un butadiène d’origine renouvelable mais surtout pour en limiter l’empreinte environnementale. En conséquence, elle suscite un intérêt important de la part de nombreux acteurs mondiaux et des entreprises privées étudient son application. 
La mise au point de catalyseurs spécialisés pour cette réaction constitue un axe de recherche privilégié afin de rendre le procédé encore plus performant. Les catalyseurs hétérogènes avec des structures de surface et d'interface précises, comme les nanoparticules encapsulées, sont d'un grand intérêt pour élucider les relations structure-propriétés et maintenir une stabilité remarquable, tout en atteignant une activité et une sélectivité élevées. En ajustant rationnellement le système, une gamme de nanoparticules encapsulées peut être produite avec des propriétés personnalisables qui peuvent jouer un rôle important dans divers processus catalytiques et offrir des solutions durables. 
Cette thèse interdisciplinaire a pour objectif de développer une ou plusieurs méthodologies de synthèse efficace d’encapsulation de nanoparticules avec des organisations structurelles différentes. En association avec des travaux collaboratifs d'analyse (caractérisation de la structure) et de test (évaluation de l'activité/stabilité), tous les résultats seront compilés et intégrés dans une boucle de conception itérative afin de développer un catalyseur particulièrement adapté la réaction éthanol-butadiène. 

Mots clefs : Catalyse hétérogène, biomasse, zéolithe, silice, cluster, oxyde métallique, éthanol, synthèse inorganique, test catalytique

• Directeur de thèse    Dr PIRNGRUBER Gerhard, IFPEN, Département Génie Matériaux Divisés https://orcid.org/0000-0003-0688-425X
• Ecole doctorale    206 - Ecole doctorale Chimie, Procédé, Environnement, Université de Lyon https://www.edchimie-lyon.fr/  
• Encadrant IFPEN    Dr CADRAN Nicolas, Département Catalyse par les métaux et les solides acido-basiques, nicolas.cadran@ifpen.fr 
• Localisation du doctorant    IFP Energies nouvelles, Lyon, France
• Durée et date de début    3 ans, début ou au cours du quatrième trimestre 2022
• Employeur    IFP Energies nouvelles, Lyon, France
• Qualifications    Master de recherche en Chimie des Matériaux, Physicochimie ou en Chimie Inorganique
• Connaissances linguistique    Bonne maîtrise du français indispensable, anglais souhaitable