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HAL Id: tel-01647124 https://theses.hal.science/tel-01647124 Submitted on 24 Nov 2017 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Synthèse d’oxydes mixtes par sol-gel non hydrolytique : vers le design de nouveaux catalyseurs adaptés à la conversion de composés biosourcés Anna Brisou To cite this version: Anna Brisou. Synthèse d’oxydes mixtes par sol-gel non hydrolytique : vers le design de nouveaux catalyseurs adaptés à la conversion de composés biosourcés. Catalyse. Université de Lyon, 2017. Français. NNT : 2017LYSEN012. tel-01647124 Numéro National de Thèse : 2017LYSEN012 THESE de DOCTORAT DE L’UNIVERSITE DE LYON Opérée par L’Ecole Normale Supérieure de Lyon Ecole Doctorale N° 206 ECOLE DOCTORALE DE CHIMIE (CHIMIE, PROCEDES, ENVIRONNEMENT) Spécialité de doctorat : Chimie Soutenue publiquement le 07/06/2017, par : Anna BRISOU Synthèse d’oxydes mixtes par sol-gel non-hydrolytique : vers le design de nouveaux catalyseurs adaptés à la conversion de composés biosourcés Devant le jury composé de : M. Boissière Cédric, Directeur de Recherche CNRS, UPMC Rapporteur M. Louis Benoit, Directeur de Recherche CNRS, UDS Rapporteur Mme Besson Michèle, Directrice de Recherche CNRS, IRCELyon Examinatrice M. Bonneviot Laurent, Professeur des Universités, ENS Lyon Examinateur M. Carrier Xavier, Professeur des Universités, UPMC Examinateur M. Debecker Damien, Professeur des Universités, UCL Co-encadrant Mme Chaumonnot Alexandra, Ingénieur de Recherche, IFPEN Directrice de thèse Mme Maury Sylvie, Ingénieur de Recherche, IFPEN Invité M. Mutin Hubert, Directeur de Recherche CNRS, ICGM Invité Thèse préparée aux laboratoires Génie des Matériaux Divisés Direction Catalyse et Séparation IFPEN - Etablissement de Lyon Rond-point de l’échangeur de Solaize BP 3 – 69360 Solaize Division MOlecules, Solides and reacTivity (MOST) Institut de la Matière Condensée et Nanosciences (IMCN) Place Louis Pasteur, 1 B-1348 Louvain-la-Neuve Belgique REMERCIEMENTS J’adresse mes vifs remerciements à Benoit Louis, Directeur de recherche CNRS à l’Université de Strasbourg et Cédric Boissière, Directeur de recherche CNRS à l’Université Pierre et Marie Curie (UPMC - Paris) de me faire l’honneur de juger ces travaux de recherche en tant que rapporteurs. Je remercie également Michèle Besson, Directrice de recherche CNRS à l’IRCELyon, Xavier Carrier, Professeur des Universités à l’UPMC et Laurent Bonneviot, Professeur des Universités à l’ENS de Lyon d’avoir accepté de participer à ce jury de thèse. Je tiens tout particulièrement à remercier ma directrice de thèse Alexandra Chaumonnot, Ingénieur de recherche à IFPEN, de m’avoir confié ce projet de recherche et de m’avoir accompagnée et soutenue avec une rare qualité d’écoute et beaucoup de bienveillance dans ses conseils et remarques. Je tiens également à remercier Damien Debecker, Professeur des Universités à l’UCL (Belgique) de m’avoir accueillie chaleureusement dans son laboratoire et de m’avoir formée et conseillée de très près tout au long de la thèse. Le savoir et la confiance qu’ils m’ont prodigués m’ont permis de m’enrichir sur le plan intellectuel, professionnel mais aussi personnel. Un grand merci à vous deux. Je souhaite aussi remercier Denis Guillaume, Directeur de la Direction « Catalyse et Séparation » à IFPEN ainsi qu’Alain Méthivier, Chef du département « Génie des Matériaux divisés » à IFPEN d’avoir financé ce projet et de m’avoir encouragée et soutenue à plusieurs reprises dans mon cheminement. Je tiens également à remercier Hubert Mutin, Directeur de recherche CNRS à l’ICGM et Karim Bouchmella de m’avoir formée avec rigueur, précision et bonne humeur à la méthode de synthèse SGNH et m’avoir prodigué des conseils indispensables au cours de la thèse. Je remercie aussi Sylvie Maury, Ingénieur de recherche à IFPEN pour son aide pertinente lors des réunions d’avancement ainsi que pour les corrections apportées sur ce manuscrit. Je remercie également Amandine Cabiac, Stephane Loridant et Arnold Lambert d’avoir su me conseiller lors des réunions d’avancement. Ce projet de recherche est un travail d’équipe, il me paraît donc important de remercier Éric Gaigneaux et Sophie Hermans, Professeurs des Universités à l’UCL, pour leur accueil chaleureux au sein de leurs équipes de recherche ainsi que leurs conseils scientifiques prodigués au cours de ma thèse. Merci à Jean-François Statsyns (le grand sportif) et Alexandre Nasr pour la formation aux manipulations en boite à gant, Adeline Lootvoet pour la formation très complète au travail en rampe à vide, Joséphine Schnee pour la formation aux analyses de physisorption d’azote, Pierre Eloy pour la formation aux analyses XPS, pour l’aide avec la chromatographie gazeuse ainsi qu’à la DRX, François Devred pour l’aide avec le Catlab et la DRX (et ton rire mythique), Anne Iserantant pour les analyses en ICP-AES, Claude Pauleunis pour les analyses en ToF-SIMS, Mickael Rivallant et Laurent Lemaître pour les analyses en adsorption de CO à froid et de CO2, Anne-Sophie Gay et Florent Moreau pour les analyses en MET-EDS, Nicolas Girod pour l’aide avec les analyses en TPD-NH3, Elodie Compte pour avoir transmis mes échantillons aux différents analystes d’IFPEN et enfin Nicolas Cadran pour ses conseils à propos de l’interprétation du test catalytique. Mes remerciements et ma reconnaissance aux deux stagiaires avec qui j’ai eu la chance de travailler : Eléonore Leconte et Kévin Pétry qui ont été très impliqués et rigoureux, avec qui nous avons progressé en équipe et que j’ai beaucoup apprécié d’encadrer. Je tiens à remercier vivement l’ensemble de mes collègues qui m’ont énormément soutenue dans les aléas de ce travail de recherche. Particulièrement Ludivine Van den Biggelaar, ta créativité infinie et ta bonne humeur permanente m’ont donné la force de surmonter les difficultés de la thèse au quotidien. Merci Francisco Mederos-Henry pour nos nombreuses conversations qui m’ont énormément inspirée et apaisée, Chiara Pezzotta pour ton sourire radieux et ta bonne énergie à toute épreuve, Solène Lebras pour les conversations passionnantes et les huiles essentielles. Merci d’avoir cheminé à mes côtés à Ara Kim, Maryna Kuzminska, Irène Maupin, Giovanni Musilli, Matteo Savastano, Lorenzo Cannavicci, Guillaume Gouget, Siméon Bourdoux, Antoine Delahye, Olivier Kallai, Françoise Sommers, Isaac Meza, Valentin Smeet, Yaqi Peng, William Boyom, Eliana Manangon, Charlotte Lang, Palraj Kasinathan, Ramesh Sreerangappa, Lilia Ben Mustapha, Emmanuel Niyigena, Florent Awedem, Damien Cabosart, Thanh Nhan Bui, Claire Chattaway, Fernando Tuller, Gabriel Hidalgo, Nathalie Blangenois, Pascal Valvassori, Pauline Leboutte, Jacques Neumann et Thérèse Claude, mes frères et sœurs dans cette aventure scientifique. Merci aux chercheurs de l’aile B du bâtiment Lavoisier Antoine Raillet, Tommy Haynes, Antonin Desmecht, Florence Pennetreau, Laure Cuignet, Nicolas De Crom, Vaarun Kumar, Nathalie Meyer, Nathalie Mager, Mariusz Wolff, Jérémy Brassine, Nadzeya Kryvutsa et Dodgi Amouzou d’avoir accepté que je « m’incruste » dans votre boite à gant, merci pour votre gentillesse et pour nos inoubliables goûters au son de la cloche. Je remercie également les doctorants d’IFPEN, particulièrement Zoé Buniazet, Benjamin Burcher, Svetan Kolitcheff, Matthieu Lagauche de m’avoir régulièrement hébergée sur Lyon, mais aussi Marie Gehl, Julia Guelard, Kévin Perrin, Nicolas Hardy, Aurélie Pirayre, Claire Nicolas, Charlotte Gallois, Edouard Boosz, Emelyne Santos, Alban Chappaz, Florine Gaulier, Kanchana Kularatne et bien d’autres avec qui j’ai eu le grand plaisir de faire des formations, voyages et workshops. Merci à Antoine Viard de m’avoir hébergé si amicalement sur Montpellier. Merci aussi aux étudiants, post-doctorants et permanents que j’ai côtoyé tous les jours pour leur gentillesse et leur participation à la vie du laboratoire, mais aussi tous les autres chercheurs que j’ai eu la chance de rencontrer au cours de mes nombreuses formations, congrès, séminaires, etc. Un grand merci à Mamadou Traoré, Directeur des Etudes de CPELyon, de m’avoir avec pertinence soutenue au cours de mes études d’ingénieur en Chimie et Génie des Procédés, ce qui m’a menée vers cette thèse. Une pensée émue pour les colocataires que j’ai eu la chance de côtoyer au cours de mes trois années en Belgique : Catherine, Elsa, Laurianne, Loveness, Arslane, Charles, Valentin, Alexandra, Gil, Anne, Benos, Stephy, Aurore, Marie-Anaïs, Laurent, Alexandre et Luc. Merci pour votre soutient et votre bonne humeur au quotidien. Une pensée pour mes poules et l’expérience de mon potager qui m’ont émerveillée, apaisée et donné des forces. Merci à Maxime pour ton amour et ton soutient courageux, défiant les difficultés qu’impose le doctorat, merci d’avoir cru en moi, de m’avoir aidée à progresser, à devenir une meilleure version de moi-même. Merci à Maria et à Marc pour votre accueil chaleureux qui m’a aidée à reprendre des forces quand j’étais épuisée. J’exprime ma reconnaissance aux Ingénieurs de la famille ayant notamment travaillé dans le domaine de l’énergie et de la chimie. Mon arrière-grand-père Martial Marchadier (1878-1952) élève breveté des Arts et Métiers d'Angers en 1897, validation du diplôme d'Ingénieur en 1907 - ingénieur chez Sautter & Harlé à Paris, chef du bureau d'études turbines à vapeur en fin de carrière. Mon grand-père Roger Brisou (1907-1980) diplôme d'Ingénieur de l'Ecole Centrale des Arts et Manufactures (Ecole Centrale Paris) en 1930 - Ingénieur à la Société de gaz et d'électricité du sud-est uploads/Science et Technologie/ brisou-anna-2017lysen012-these.pdf