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CIRE – DCM – Grenoble

publié le , mis à jour le

CIRE – DCM – Université Grenoble Alpes / CNRS

Plusieurs groupes du laboratoire Chimie Inorganique Rédox (CIRE) du Département de Chimie Moléculaire (UMR 5630 Université Grenoble Alpes-CNRS) sont affiliés au GDR Solar Fuels.
Le groupe « Photosynthèse ARTificielle et vecteurs d’énergie » (PhotoART). Notre activité est centrée sur le développement de catalyseurs et de photosensibilisateurs (moléculaires ou à base de nanoparticules de métaux), et sur leur utilisation en catalyse électro- et photo-assistée dans l’objectif de concevoir des dispositifs de type « photosynthèse artificielle ». Nous nous intéressons plus particulièrement à la réaction de dissociation de l’eau pour la production de dihydrogène (water-splitting) et à l’activation et la valorisation du CO2.
Dans des perspectives d’applications, les catalyseurs visés (complexes de métaux de transition ou nanoparticules d’(oxydes) de métaux) sont principalement basés sur des métaux abondants ou relativement abondants et pour les photosensibilisateurs nous nous orientons vers des colorants organiques et des nanocristaux de semi-conducteur (quantum dots) exempt de métaux lourds. L’activité catalytique de ces systèmes « purement moléculaires » ou « hybrides » molécules/nanoparticules est évaluée en solution homogène et en phase hétérogène avec l’élaboration de matériaux d’électrodes ou de photoélectrodes en utilisant diverses techniques, comme la polymérisation ou le greffage chimique.
En parallèle de cette recherche à caractère fondamentale et dans le cadre d’un consortium industriels/académiques « valorisation du CO2 », nous développons un procédé de catalyse moléculaire pour l’électroréduction du CO2 à l’échelle pilote de laboratoire.
Par ailleurs, en collaboration avec le groupe « Architectures Moléculaires Photo et Redox Activées », nous élaborons des architectures moléculaires organisées à la surface d’électrode, dans le but d’accéder à des états à charges séparées suffisamment longs pour être engagés dans des catalyses rédox de petites molécules. Nous caractérisons l’ensemble des systèmes photoactivables et photocatalytiques notamment par des techniques de spectroscopie stationnaire et résolue en temps.
Le groupe « Réactivité et mécanismes de complexes bio-inspirés ». Dans une approche bio-inspirée, nous développons deux axes de recherche centrés sur la chimie de complexes de métaux de transition avec pour but l’activation de petites molécules pour catalyser des réactions multiélectroniques. (i) L’étude des mécanismes réactionnels est au cœur de nos travaux afin d’optimiser les performances de nos catalyseurs en conditions homogènes mais aussi, dans un approche plus fondamentale, de contribuer à la compréhension des systèmes biologiques mimés. (ii) Avec comme objectif d’améliorer la stabilité des catalyseurs, une nouvelle approche est de modéliser l’environnement protéinique des catalyseurs naturels, soit en les confinant (ex : MOFs) ou bien en utilisant des ligands appropriés incluant une deuxième sphère de coordination.
Université Grenoble Alpes – CNRS
UMR-5250 Département de Chimie Moléculaire
Equipe Chimie Inorganique Redox
301 rue de la chimie
CS 40700 - 38058 Grenoble Cedex 9
http://dcm.univ-grenoble-alpes.fr