Laboratoire de Physique et Chimie des Nano-objets

Institut National des Sciences Appliquées
135 avenue de Rangueil, 31077 TOULOUSE CEDEX 4 - FRANCE
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Bourse ERC Advanced Grant au LPCNO

Le projet MONACAT (Magnetism and Optics for Nanoparticle Catalysis) s’intéresse au défi du stockage chimique des énergies intermittentes. Pour ce faire, le but est de concevoir et de synthétiser des nano-objets présentant à la fois des propriétés physiques et des propriétés chimiques leur permettant de transformer catalytiquement des oxydes de carbone avec une efficacité énergétique optimale. Ce projet fait suite à plus de 20 ans de recherches sur les « Nanoparticules Organométalliques » à Toulouse et prend appui sur l’originalité du LPCNO, laboratoire qui combine en son sein des équipes de physique notamment dédiées au magnétisme et à l’optique et des équipes de chimie s’intéressant entre autres à la catalyse. Le projet concernera précisément deux familles de particules à savoir des particules magnétiques et des particules présentant des propriétés optiques (« plamoniques »). Dans les deux cas ces propriétés physiques leur permettront de chauffer une couche de catalyseur présente en surface des particules soit par induction magnétique, soit par exposition à une source de lumière. Le matériau de choix pour les particules magnétiques sera le carbure de fer et pour les particules plasmoniques l’or ou l’argent. La couche catalytique sera composée de cobalt, nickel ou ruthénium. L’avantage du procédé est la limitation du chauffage à la particule catalytique et la dynamique de la montée en température du catalyseur (inférieure à 1 milliseconde).

Ces particules seront dans un premier temps utilisées pour convertir le dioxyde de carbone en méthane, un gaz immédiatement stockable ou utilisable dans les réseaux existants de distribution de gaz de ville. Dans un deuxième temps nous nous intéresserons à la synthèse du méthanol, un alcool utilisable dans les piles à combustible et pouvant servir de base à la préparation de carburants.

En résumé, ce projet poursuivi sur une période de 5 ans permettra l’accès à de nouveaux nano-objets complexes et à de nouveaux procédés catalytiques plus économes en énergie.