Graphite "Popcorn" expansé pour la detection bio-éléctrochimique des polluants – PopMoP

Ce projet mono-équipe vise à relier nos différents thèmes de recherche : la détection bio-électrochimique et la conversion d'une série de polluants en composés non ou moins toxiques. Le point commun sera l’usage du graphite expansé comme matériau d’électrodes - un matériau bon marché, non toxique et non nanométrique, pour l’immobilisation et la connexion des biomolécules ou composés biomimétiques. Le graphite expansé ou graphite « popcorn » est largement utilisé dans de nombreux produits industriels mais est encore peu exploré en bioélectrochimie. Nous avons déjà obtenu des premiers résultats avec du graphite popcorn pour les biopiles (brevet PCT/EP2024/069105) avec des performances surprenantes par rapport aux nanotubes de carbone. Ces résultats nous motivent à étudier les possibilités de ce matériau pour d’autres thématiques de recherche : les biocapteurs et la dépollution enzymatique / microbienne. Chaque membre apportera son expertise individuelle en bioélectrochimie, bioélectrocatalyse, catalyse biomimétique, fonctionnalisation et science des matériaux, fédérant ainsi toute l’équipe au sein du même projet. Le graphite popcorn sera traité pour servir comme matériau d'électrode (WP 1) afin d’immobiliser et connecter une enzyme multi-cuivre pour dépolluer de l'eau contaminée avec des hydrocarbures aromatiques avec suivi simultané des produits convertis (WP2), puis de le fonctionnaliser avec des « metal organic frameworks » qui agissent comme matériaux absorbants pour la capture et la détection de métaux lourds ou de colorants organiques (WP3), ensuite de réguler les concentrations de nitrates dans l’eau via des processus microbiens électrochimiquement stimulés (WP4), et enfin immobiliser les biorécepteurs pour la détection des pesticides (WP5). L’objectif est d’établir une alternative aux carbones nanostructures, couramment utilisés dans le domaine de la bioélectrochimie, originale, peu coûteuse, et sans risque ni pour la santé ni pour l’environnement.