Stabilité et Réactivité du Soufre Confiné dans des Matériaux Nanoporeux – StaR-S

L'objectif du projet StaRS est de fournir de nouvelles connaissances sur le confinement du soufre dans les matériaux nanoporeux dans le but de synthétiser de nouveaux nanocomposites à base de soufre pour des applications d'adsorption de gaz.

Notre principale hypothèse de recherche repose sur l'allotropie du soufre qui devrait être également présente en géométrie nanoconfinée et devrait conférer des propriétés d'adsorption inattendues liées à la configuration du soufre.

Le projet sera réalisé en utilisant une approche combinée considérant d’une part les nanocomposites à base de soufre comme des systèmes modèles révélant des propriétés fondamentales inexplorées, et d’autre part comme des matériaux adsorbants prometteurs pour des applications industrielles.

Des travaux fondamentaux permettront de mieux comprendre les propriétés thermodynamiques, structurelles et dynamiques du soufre confiné dans les nanopores. Une analyse fine des effets de confinement sera réalisée en considérant les effets du taux de charge en soufre, de la taille des pores, de la géométrie des pores et de la chimie de surface. En parallèle, nous développerons une méthodologie générique pour synthétiser de nouveaux nanocomposites soufrés pour une capture optimisée des gaz. Nous développerons une approche originale et durable par imprégnation de soufre élémentaire en phase liquide et/ou vapeur. Les produits synthétisés seront testés pour leurs propriétés d'adsorption de gaz telles que la capture de CO2 et le stockage de H2.

Nous pensons qu'une meilleure compréhension de l'interaction entre le soufre et les matrices poreuses combinée à une étude détaillée de la structure et des propriétés dynamiques du soufre confiné permettra d’améliorer de façon significative la capacité et l'affinité des gaz pour cette classe de matériaux nanocomposites.