BUDGET & AIDE PUBLIQUE

• Aide de l’ANR 221 783 euros

DURÉE DU PROJET

• 48 mois

Enjeux et problématiques

• Développement de catalyseurs de nitrure, en tant qu’alternative aux métaux nobles
• Etude des mécanismes de synthèse des catalyseurs de nitrure
• Développer des procédés catalytiques pour l’hydrogénation et l’amination de molécules biosourcées

RÉSUMÉ de soumission

Il est essentiel de concevoir des procédés catalytiques qui répondent à la double exigence de procédés chimiques respectueux de l’environnement et économiquement compétitifs. Les catalyseurs les plus efficaces pour les réactions d’hydrogénation contiennent en général un métal noble supporté sur un oxyde métallique. Cependant, une revue de la littérature sur la formulation de catalyseurs révèle un intérêt croissant pour le développement et l’utilisation de nitrures interstitiels de métaux de transition (par exemple Mo, W, V). Par rapport aux métaux nobles, les nitrures métalliques possèdent une stabilité chimique particulière, sont moins sensibles aux poisons et peuvent conduire à des sélectivités différentes en réaction.

L’objectif du projet NITAMIN est le développement de nitrures de métaux non précieux supportés comme alternatifs aux métaux nobles classiques pour les réactions d’hydrogénation et d’amination réductrice d’acides carboxyliques biosourcés, en diols ou dérivés de pyrrolidone. Ces composés sont utilisés comme solvants et pour la synthèse de polymères.

Les études ont principalement porté sur la synthèse de nitrures de molybdène non supportés. Pour ces matériaux, l’adsorption et les propriétés catalytiques sont régies par la structure et la surface : l’état d’oxydation du Mo, la structure cristallographique, le degré de nitruration jouent des rôles cruciaux. Les catalyseurs de nitrures supportés sont généralement préparés par imprégnation avec une solution d’un sel précurseur, suivie d’étapes de réduction et de nitruration. De plus, il a été rapporté récemment que certains paramètres, comme la dispersion du nitrure, peuvent être affectés par la nature du support.

Avec ce projet, les partenaires veulent étudier l’influence des différents paramètres de la synthèse sur les caractéristiques structurelles du catalyseur. À partir des connaissances acquises, ils pourrons contrôler et adapter les propriétés critiques pour améliorer l’activité, la sélectivité et la stabilité dans les réactions visées.

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marches potentiels

• NITAMIN vise le marché de la chimie et le développement de produits biosourcés: solvants, tensioactifs, monomères et polymères (les acides lévulinique et succinique étant des synthons à fort potentiels)

• AVANCÉES DU PROJET a fin 2019

• Des nitrures de phases purs ont été synthétisés à partir de MoO₃
• Les mécanismes de synthèses des nitrures β-Mo₂N et γ-Mo₂N ont été élucidés
• Les paramètres de synthèses ont été optimisés pour les nitrures supportés
• Les catalyseurs ont été testés pour l’hydrogénation de différentes molécules biosourcées
• Des résultats prometteurs ont été obtenus pour l’hydrogénation du furfural en alcool furfurylique

CONTACT

• NOÉMIE PERRET, chercheur, IRCELYON: noemie.perret@ircelyon.univ-lyon1.fr