Conception de matériaux réactifs de structure spongieuse pour la synthèse de produits chimiques à partir de CO2

Samir El Hankari

Samir El Hankari a obtenu son doctorat en synthèse de matériaux hybrides nanostructurés à base de silice en 2012 à l’Université de Montpellier 2 (France). Il a ensuite rejoint quatre équipes différentes en tant que post-doctorant au Royaume-Uni, au Maroc, en Chine et en Autriche.

Samir a de l’expertise en synthèse organique et en sciences des matériaux, en particulier :

  1. sol-gel
  2. silice poreuse nanostructurée portant des composantes organo-ioniques,
  3. conception et traitement de structures organométalliques (MOF) mésoporeux, de capsules MOF et de composites MOF@oxyde et évaluation de leur application pratique en catalyse, détection et adsorption.

Son expérience s’est récemment élargie et comprend les méthodes sol-gel appliquées aux MOF, les composites bio-polymères@MOF et céramiques@MOF ainsi que leur mise en forme en membranes, films et monolithes.

Depuis septembre 2019, Samir a rejoint l’Université Mohammed VI polytechnique dans le département des sciences chimiques et biochimiques (CBS) en tant qu’enseignant chercheur en chimie inorganique – matériaux hybrides. Son travail porte essentiellement sur la conception, le développement et la synthèse durable de matériaux poreux organiques-inorganiques tels que les MOFs et leurs composites ainsi que les matériaux hybrides poreux de silice pour l’adsorption, la détection et la photo-catalyse.

Wendy L. Queen

Wendy L. Queen a obtenu son doctorat en chimie à l’Université de Clemson (août 2009). Sa thèse portait sur la synthèse et la caractérisation de solides formés sous haute pression (en anglais extended solids) contenant des nanostructures magnétiques de faibles dimensions. À l’issue de son doctorat, elle a obtenu une bourse du Conseil national de la recherche pour étudier la diffusion des neutrons au Centre de recherche sur les neutrons (NIST) à Gaithersburg (MD). Elle a choisi de se concentrer sur l’élucidation des interactions entre petites molécules sur la surface interne des matériaux adsorbants poreux, tels que les MOF et les zéolites.

En 2012, elle a été nommée à un poste de chercheuse au département « Molecular Foundry » du Laboratoire national Lawrence Berkeley, en Californie, où elle a contribué au lancement d’un nouveau programme axé sur la synthèse et la caractérisation d’adsorbants poreux. En 2015, elle a été nommée Professeure assistante à l’Institut des sciences et ingénierie chimiques de l’EPFL. Ses recherches se concentrent actuellement sur la synthèse et la caractérisation de nouveaux adsorbants poreux, à savoir des MOF, qui présentent un intérêt pour beaucoup d’applications.

Le but ultime de ses recherches est de contribuer à la résolution de problèmes globaux, comme la réduction de la consommation d’énergie, le développement de procédés durables, la réduction des émissions de CO2 et la purification de l’eau. Son désir est d’aider à former une nouvelle génération de chercheurs et chercheuse qui possèdent les connaissances et les compétences scientifiques nécessaires pour devenir les futurs leaders de la recherche dans le domaine de l’énergie et de l’environnement.

Les structures métallo-organiques (en anglais Metal-Organic Frameworks, MOFs) sont une catégorie de matériaux très poreux, semblables à des éponges, qui ont des applications diverses comme la purification de l’eau, le stockage et la séparation des gaz, ainsi que la catalyse. Cette équipe de recherche a une vision plus large : elle concevra des MOF réactifs capables de capter le CO2 de mélanges gazeux et de transformer ensuite ce gaz à effet de serre en produits à haute valeur ajoutée.

 

Résumé

Depuis l’arrivée de Samir El Hankari à l’UM6P, son principal intérêt a été la conception et la synthèse de nouveaux matériaux hybrides poreux, avec un accent particulier sur le développement d’approches durables pour la fabrication de MOFs. Ces matériaux sont utilisés dans les domaines de la purification de l’eau, de la catalyse et de la détection, et aussi pour résoudre certains des problèmes rencontrés dans l’industrie des phosphates. Dans ce contexte, le Prof. Samir El Hankari a été ravi de recevoir récemment un financement dans le cadre du programme de développement du corps professoral junior pour travailler en étroite collaboration avec la Prof. Wendy Queen de l’Institut des sciences et ingénierie chimiques de l’EPFL.

Le projet se concentre sur la conception et le développement de nouveaux MOFs et de composites MOF pour la mise en œuvre d’une nouvelle technologie pour la conversion catalytique du dioxyde de carbone. Il consiste à développer de nouveaux catalyseurs MOF bi- ou multifonctionnels contenant différents sites actifs afin de réduire les émissions de CO2 et de convertir ce gaz à effet de serre en un produit à valeur ajoutée, ce qui est intéressant sur le plan environnemental et énergétique.

 

Mots-clés: Structures métallo-organiques (MOF), Sites bi ou multi-fonctionnels, Catalyse, Produit à valeur ajoutée, Conversion du CO2