Synthèse innovante de nanoparticules métalliques sans platine hautement dispersées pour les réactions de déshydrogénation impliquées dans les vecteurs d'hydrogène organiques liquides – INSIDE-Nano

Généralement, les catalyseurs à base de métaux nobles sont utilisés pour catalyser les réactions d’hydrogénation/déshydrogénation (HYD/DH) en raison de leur forte activité et sélectivité. Cependant, leur coût élevé et leur rareté limitent leur utilisation à grande échelle dans des domaines d’application pourtant jugés essentiels pour répondre aux enjeux scientifiques actuels. C'est le cas de la technologie très prometteuse de stockage de H2 par vecteurs d'hydrogène organiques liquides (LOHC) basée sur des cycles HYD/DH réversibles, utilisant des catalyseurs Pt/Al2O3 pour les étapes de DH en raison de l’aptitude élevée du Pt à activer les liaisons C-H et de la capacité du support alumine à disperser les sites actifs métalliques. Les métaux non nobles, comme le Ni, utilisés en formulations mono ou bimétalliques, devraient être de bons substituts aux catalyseurs à base de Pt si la conception de ces matériaux permet de (i) générer une dispersion optimale de la phase métallique sur le support et (ii) résister au phénomène d'agglomération au cours de l’acte catalytique, conditions généralement difficiles à atteindre avec ce type de métal mais indispensables pour obtenir une activité et stabilité suffisantes.
L'objectif du projet INSIDE-Nano est d'incorporer directement une phase bimétallique à base de Ni dès l'étape de synthèse du support à base d'oxyde par une méthode innovante one-pot, afin d'obtenir une phase métallique hautement dispersée avec une forte interaction métal-support limitant son frittage. La conception de ces catalyseurs NiM supportés (M=Cu, Zn, Sn) sera optimisée afin de maximiser leur activité, sélectivité et stabilité pour la réaction de DH du méthylcyclohexane (MCH).
Ce projet implique trois groupes de recherche académiques complémentaires spécialisés dans la chimie sol-gel et la synthèse de matériaux poreux, la catalyse hétérogène, et la compréhension et la modélisation des phénomènes de transport en réacteur catalytique de DH du MCH.