Articles
Articles publiés et résultats marquants
Revue
Comparés aux catalyseurs monométalliques au Ni, les catalyseurs Fe-Ni présentent un intérêt pour l’hydrogénation des molécules organiques, en termes d’activité ou de sélectivité. Cette revue fait le bilan de la littérature sur ce point, souligne les performances catalytiques de certaines formulations, et résume les questions restant ouvertes sur le lien entre composition des nanoparticules Fe-Ni et activité catalytique.
Ni promotion by Fe: what benefits for catalytic hydrogenation? – D. Shi, R. Wojcieszak, S. Paul, E. Marceau – Catalysts, 9, 451-479 (2019).
Article
Pendant sa thèse à l'UCCS (soutenue en septembre 2019), Dichao Shi a exploré la synthèse de catalyseurs Fe-Ni/SiO2 par dépôt-précipitation à l’urée, et a mis en évidence, notamment au moyen de méthodes de caractérisation avancées (spectroscopie d’absorption X et spectroscopie Mössbauer en conditions in situ) :
(i) l’intégralité du processus de formation des nanoparticules bimétalliques Fe-Ni
(ii) une homogénéité des nanoparticules en structure, taille et composition globale
(iii) la présence probable d’un excès de fer en surface des nanoparticules à l’état réduit
(iv) dans l’hydrogénation du furfural, la sélectivité plus élevée d’un catalyseur Fe-Ni/SiO2 en alcool furfurylique, par rapport à un catalyseur analogue monométallique au nickel.
Bimetallic Fe-Ni/SiO2 catalysts for furfural hydrogenation: Identification of the interplay between Fe and Ni during deposition-precipitation and thermal treatments – D. Shi, Q. Yang, C. Peterson, A. F. Lamic-Humblot, J. S. Girardon, A. Griboval-Constant, L. Stievano, M. T. Sougrati, V. Briois, P. A. J. Bagot, R. Wojcieszak, S. Paul, E. Marceau* – Catalysis Today, 339, 162-172 (2019).
https://doi.org/10.1016/j.cattod.2018.11.041
Ce travail a été effectué en collaboration avec le Département des Matériaux de l’Université d’Oxford, le Laboratoire de Réactivité de Surface (Sorbonne Université, Paris), le synchrotron SOLEIL et l’Institut Charles Gerhardt de Montpellier.
Article
Une des questions sous-jacentes au projet NobleFreeCat concerne le développement de méthodologies permettant de mettre en évidence la localisation relative de deux métaux à l’intérieur de nanoparticules bimétalliques. La nanostructure et les hétérogénéités de nanoparticules Au-Cu, préparées par condensation en phase gaz et protégées de l’oxydation par une encapsulation dans de l’argent, peuvent ainsi être mises en évidence par sonde atomique tomographique.
Atom probe tomography of Au–Cu bimetallic nanoparticles synthesized by inert gas condensation - Q. Yang,* M. Danaie, N. Young, V. Broadley, D. E. Joyce, T. L. Martin, E. Marceau, M. P. Moody, P. A. J. Bagot – Journal of Physical Chemistry C, 123, 26481-26489 (2019).
https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.9b09340
Ce travail a été effectué en collaboration avec le Département des Matériaux de l’Université d’Oxford.
Article
Le furfural a été la molécule choisie pour les premiers tests d’hydrogénation sur les particules bimétalliques pendant le projet NobloeFreeCat. Durant la thèse de Shuo Chen (soutenue en mai 2019), l’UCCS et l’IC2MP ont également initié des tests sur une molécule voisine dérivant du glucose, le 5-hydroxyméthylfurfural (5-HMF). Les catalyseurs monométalliques Ni/SBA-15 se sont révélés être des systèmes sélectifs en catalyse d’hydrogénolyse pour cette molécule, conduisant successivement à deux molécules pouvant être utilisées comme biocarburants : le 2,5-diméthylfurane (DMF) et le 2,5-diméthyltétrahydrofurane (DMTHF).
Hydroconversion of 5‐hydroxymethylfurfural to 2,5‐dimethylfuran and 2,5‐dimethyltetrahydrofuran over non‐promoted Ni/SBA‐15 – S. Chen, C. Ciotonea, K. De Oliveira Vigier, F. Jérôme, R. Wojcieszak, F. Dumeignil, E. Marceau,* S. Royer* – ChemCatChem, 12, 2050-2059 (2020).
