Catalyseurs pour l'interconversion de l'acide formique avec H2, CO et CO2 : vers des produits et carburants durables

par Arnaud Imberdis

Projet de thèse en Chimie

Sous la direction de Thibault Cantat.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Sciences Chimiques : Molécules, Matériaux, Instrumentation et Biosystèmes , en partenariat avec NIMBE - Nanosciences et Innovation pour les Matériaux la Biomédecine et l'Énergie (laboratoire) , Laboratoire de Chimie Moléculaire et de Catalyse pour l'Energie (equipe de recherche) et de université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2016 .


  • Résumé

    Afin d'utiliser l'acide formique comme source de H2 et de CO pour la valorisation du CO2, des catalyseurs d'interconversion de HCOOH doivent être développés. L'état de l'art comprend aujourd'hui des catalyseurs de déshydrogénation de l'acide formique en H2 et CO2. Néanmoins, ils mettent principalement en jeu des métaux nobles et la réaction inverse d'hydrogénation du CO2 en acide formique (nécessaire pour promouvoir le stockage réversible de H2) reste un défi. Le LCMCE a récemment contribué à cet état de l'art en développant les premiers catalyseurs sans métaux pour la production d'hydrogrène à partir de l'acide formique.[1,3] Un volet du projet doctoral sera ainsi de préparer des catalyseurs robustes et économiques, sans métaux nobles, pour l'interconversion HCOOH / H2+CO2. Le deuxième axe du projet consistera à mettre au point des catalyseurs de déshydratation de l'acide formique en CO et H2O. A ce jour, cette transformation difficile ne possède pas de catalyseur moléculaire. La déshydratation de l'acide formique a été décrite au moyen de silicates de thorium et d'oxydes de cuivre mais elle n'est pas sélective.

  • Titre traduit

    Catalysts for the interconversion of formic acid with H2, CO and CO2: towards sustainable fuels and chemicals


  • Résumé

    To utilize formic acid (HCOOH) both as a source of H2 and CO, efficient catalysts are required that are able to promote the selective degradation of this useful chemical. Today, the state-of-the-art catalysts are mostly based on noble metals to decompose formic acid to H2 and CO2 and dehydration catalysts for the conversion of HCOOH to CO and H2O are still to be discovered. To tackle these challenges, the doctoral project will focus on designing novel organic and organometallic catalysts (based on main group elements and first row transition metals) to promote the selective decomposition of formic acid. In the long term, these progresses will enable the use of HCOOH both as a H2 and CO source for the production of chemicals and fuels.