Synthèse in situ de nanoparticules métalliques dans des pièces 3D céramiques micro-/mésoporeuses dérivées de polymères précéramiques pour la production de produits chimiques à haute valeur ajoutée – TRANSFORM

L'hydrogénolyse catalytique du glycérol dérivé de la biomasse, un sous-produit de la production de biodiesel, est un processus clé dans la valorisation des ressources naturelles en vue d'une transition énergétique durable. A l’avenir, de nouveaux concepts de conception et de traitement des matériaux seront nécessaires pour permettre une intégration de la conception des réacteurs à l'échelle macroscopique avec des fonctionnalités supplémentaires à l'échelle nanométrique tout en étant capable de contrôler à la fois la macro- et la microstructure ainsi que la distribution des sites actifs au sein des catalyseurs. Cela devrait être réalisé dans le cadre d'un seul processus. Les progrès récents de la fabrication additive (FA) combinée à des approches rationnelles de conception de matériaux utilisant des précurseurs à façon permettent d’atteindre l'intégration et la flexibilité requises des processus, facilitant ainsi une intensification des processus catalytiques via des systèmes de réacteurs catalytiques intégrés à flux continu. Dans ce contexte, l'objectif principal de TRANSFORM - un projet PRCI entre le CNRS (IRCER) et l’université technique de Vienne - est le développement d'une nouvelle approche révolutionnaire pour la génération de pièces en céramique de forme 3D forte d’une activité catalytique pour l'hydrogénation du glycérol. Dans notre approche méthodologique basée sur trois piliers, TRANSFORM vise (i) la synthèse de polymères précéramiques modifiés par des métaux de transition (TM) non nobles et leur pyrolyse en supports Si-C-O-(N) décorés de nanoparticules (NP) de TM, (ii) la conception de géométries personnalisées et complexes de ces polymères précéramiques avec des techniques avancées de FA produisant après traitement thermique des matériaux avec une meilleure accessibilité des sites catalytiques et des caractéristiques de transport de masse améliorées, et (iii) la mise en œuvre de réacteurs catalytiques à flux continu adaptés à l'hydrogénation du glycérol