Laboratoire de Réactivité de Surface – LRS

UMR 7197 – Sorbonne Université

Chimie verte

Catalyse hétérogène : identification des sites actifs des matrices utilisées, suivi en temps réel de l’évolution des propriétés structurales des catalyseurs (diffractométrie de rayons X, spectroscopies vibrationnelle et électronique, rayonnement synchrotron…), caractérisation des sites acides ou basiques des catalyseurs à l’interface solide-liquide dans des conditions proches de celles de la réaction
Biocatalyse : synthèse d’amines énantiomériquement pures grâce à la transaminase, dépollution d’effluents aqueux chargés en dérivés phénoliques, influence du prétraitement sur les propriétés de la biomasse pour la méthanisation
Mise en œuvre innovante de catalyseurs : réduction des coûts énergétiques des procédés (chauffage par induction magnétique, ultra-sons, plasma), intensification et sécurisation (catalyse en phase liquide sous flux)

Conception de matériaux catalytiques hautement sélectifs pour la valorisation du CO2 et de la biomasse
Conversion de polluants et de molécules plateformes issues de la biomasse, synthèse de molécules à forte valeur ajoutée (carbonates cycliques, phénols, aldéhydes phénoliques, 5-HMF, 2-méthyl-3-butene-2-ol, butanol, butadiène…) : hydrogénation ou hydrogénolyse sélective, cycloaddition de CO2, catalyse tandem

Thème 3 – Catalyse : du nanomatériau à la réactivité du site actif

Matériaux catalytiques pour la production d’hydrogène décarboné : électrocatalyseurs d’OER performants, exsolution pour la croissance de nanoparticules de métaux de transition ou d’alliages à la surface de spinelles, adsorption électrostatique de clusters subnanométriques (Rh) sur du cérium tungstaté, dépôts électrochimiques dans les liquides ioniques…
Transport d’hydrogène : catalyseurs pour l’utilisation d’ammoniac (hydroxyapatites modifiées par du ruthénium), stockage par voie chimique de l’hydrogène dans des dinitriles…
Elaboration et contrôle de surfaces pour la fabrication de biopiles
Stockage électrochimique : batteries à proton, batteries sodium en milieu liquide ionique…
Développement de microbatteries redox flow sans membrane pour des dispositifs électroniques miniaturisés

Développement de biocapteurs pour la santé humaine (détecteurs de marqueurs précoces de maladies, notamment les neurodégénératives) et environnementale (suivi des eaux usées)
Encapsulation de biomolécules photoactives dans des matrices inorganiques biocompatibles : nanoparticules mésoporeuses fluorescentes ou photoactives
Synthèse et fonctionnalisation de nanoparticules plasmoniques anisotropes pour la délivrance ciblée de principes actifs, particulièrement dans les tumeurs résistantes
Biominéralisation en surfaces planes et sur des assemblages en suspension aqueuse
Développement d’un « rein sur puce » : reproduction de la paroi capillaire glomérulaire du rein

Etude de la réactivité de surface des systèmes complexes
Dégradation et protection des matériaux : résistance à la corrosion des alliages à haute entropie, corrosion du titane et de ses alliages utilisés comme implants dans le corps humain, recherche de nouveaux matériaux et revêtements résistants à la corrosion dans des environnements sévères

Développement de puces microfluidiques avec des microélectrodes intégrées afin d’effectuer des mesures électriques ou électrochimiques
Plateforme de biodétection de polluants organiques pour la surveillance des ressources en eau (nanoplasmonique, miniaturisation des capteurs dans des cellules microfluidiques, lecture sensible grâce à un spectromètre portable)

Thème 2 – Interfaces complexes : instrumentation, caractérisation in situ et suivi operando