Effects of bimetallicity of nanoparticles synthesized through the organometallic approach on catalytic performances

L'intérêt pour les nanoparticules bimétalliques (NPs) d'un point de vue scientifique et technologique ne cesse de croître et de nombreuses études sur cette thématique ont été publiées au cours des deux dernières décennies. Nous pouvons notamment citer l’hydrodésoxygénation des molécules plateforme dérivées de la biomasse, une réaction qui est d’un grand intérêt dans la production de biocarburants. Dans ce contexte, le développement de nouveaux catalyseurs bimétalliques basés sur des métaux abondants peut apporter une optimisation substantielle pour ces réactions notamment d’un point de vue environnemental. 
Dans ce travail, nous souhaitons développer une voie de synthèse pour la préparation de NPs bimétalliques de composition bien définie grâce à l'approche organométallique. Cela permettra de contrôler précisément la taille, la structure et la composition (métal et additifs) des nanoparticules supportées, paramètres critiques pour une bonne activité, sélectivité et stabilité du catalyseur.
Nous viserons les NP à base de Ni aussi, en raison des excellentes performances catalytiques de tels systèmes dans plusieurs réactions telles que l'hydrogénation du CO2, l'HDO de la biomasse, etc., qui dans certains cas sont comparables à celles des métaux nobles. Afin d’évaluer les effets électroniques des NP bimétalliques, le Ni sera combiné avec un métal plus riche en électrons tel que Cu, et avec un métal moins riche en électrons tel que Co. Par conséquent, des NP bimétalliques NiCo et NiCu seront préparés. Les NPs seront imprégnées sur un support classique de type alumine, silice ou encore silice alumine. Le catalyseur correspondant sera ensuite testé, dans une réaction catalytique modèle, à savoir l’hydrodéoxygenation (HDO) des molécules plateforme dérivées de la biomasse. L'objectif est de confirmer l'accessibilité de surface des NPs et d'étudier l'effet des propriétés électroniques de celles-ci sur l'activité catalytique et, surtout, sur la sélectivité.
Ces nouveaux catalyseurs seront finement caractérisés par des techniques d’analyses maitrisés dans nos équipes (ICP, TEM, EXAFS, RMN du solide, DRIFT, chimisorption H2…).