CE42 - Capteurs, imageurs et instrumentation

Développement d'une cellule à membrane pour la caractérisation NAP-XPS in situ – NACELL

Résumé de soumission

De nos jours, le design et synthèse de catalyseurs est un défi majeur pour répondre aux enjeux environnementaux sociétaux au sein de la transition écologique. Dans ce but, il est nécessaire d’accéder à une compréhension des propriétés fondamentales des catalyseurs au niveau atomique et électronique. L'identification des phases catalytiques actives dans des conditions opératoires est un inconvénient majeur en catalyse hétérogène. Jusqu'à présent l'analyse de surface des catalyseurs par XPS de laboratoire est limitée à la caractérisation post-mortem/ante-mortem des catalyseurs. Nous proposons de développer une cellule à membrane 2D pour l’XPS de laboratoire dans une démarche inspirée par la microscopie électronique environnementale (cellule à haute pression), et capable de fonctionner autour de ? 5 mbar de pression, la même est particulièrement adaptée aux applications catalytiques. La cellule contiendra un volume maximum de 0,5L avec un temps de transit ? 30 sec, empêchant ainsi les limitations liées au transport de masses (MTL). Ce consortium rassemble physiciens spécialistes de l’élaboration et caractérisation de films minces/chimistes des surfaces, IMN et IRCELYON, ainsi que des mécaniciens des fluides, LMFA, dessinateurs et ingénieurs/concepteurs des dispositifs sous vide, CRYOSCAN. Les partenaires possèdent des compétences complémentaires et des moyens sur un développement techno/scientifique unique telle qu’une cellule isolée du vide par une membrane en graphène avec : son porte-échantillon, système d’accélération de photoélectrons et un dispositif performant d’injection de gaz. Ce nouveau prototype de cellule à membrane combinée à la spectroscopie de photoélectrons de laboratoire (XPS) permettra ainsi d’élaborer (IMN) et caractériser plusieurs types de catalyseurs dans des conditions de réaction catalytiques pertinentes sans modifications conséquentes du système UHV-XPS existant (IRCELYON).

Coordination du projet

Luis Cardenas (Centre national de la recherche scientifique)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

IMN INSTITUT DES MATERIAUX DE NANTES JEAN ROUXEL
CRYOSCAN
IRCELYON Centre national de la recherche scientifique
LMFA LABORATOIRE DE MÉCANIQUE DES FLUIDES ET D'ACOUSTIQUE

Aide de l'ANR 534 257 euros
Début et durée du projet scientifique : mars 2023 - 48 Mois

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