Projet ANR-15-CE29-0025 – MRCAT : Spectroscopies de Résonance Magnétique (RMN, RPE) pour la Catalyse de Polymérisation
Programme : Défi de tous les savoirs (DS10) 2015
Année de financement : 2015
Coordinateur du projet : Monsieur Guido Pintacuda (Institut des Sciences Analytiques)
Partenaires : ETH Zurich; Laboratoire public; Laboratoire public
Montant : 384800.0 euros
Date de début : 2016
Durée : 36 mois
Résumé : Le développement de catalyseurs plus efficaces en termes d'activité, sélectivité et stabilité est l'un des principaux défis aujourd'hui, en raison de la nécessité d'optimiser l'utilisation des ressources dans le contexte d'un développement plus durable. Dans la recherche de procédés chimiques plus efficaces, une étape essentielle consiste à comprendre de façon très précise la structure des sites actifs du catalyseur. Ceci permet d’en déduire les relations structure-activité, et mène directement au développement rapide et rationnel de catalyseurs aux propriétés améliorées. Pour cela, l'utilisation et le développement de méthodes spectroscopiques sont essentiels, car ces techniques peuvent fournir des informations sur les états électroniques et les structures des sites actifs, qui à leur tour fournissent l'information moléculaire nécessaire à la compréhension de la relation structure - activité. Dans cet objectif, les spectroscopies telles que l’infrarouge (IR), le Raman, l’UV-Vis, l’absorption des rayons X (XAS), la résonance magnétique nucléaire (RMN) à l'état solide et la résonance paramagnétique électronique (RPE) ont été largement utilisées avec d'autres sciences de la surface et des techniques de modélisation moléculaire. Ce projet de recherche porte sur le développement de stratégies novatrices en RMN à l'état solide paramagnétique et en RPE permettant la description au niveau atomique de systèmes catalytiques Ziegler-Natta. Ces systèmes, très complexes mais industriellement très pertinents, sont impliqués dans la synthèse de polymères omniprésents dans notre vie quotidienne (les polyoléfines), et présentent des centres paramagnétiques, rendant l'utilisation des approches spectroscopiques classiques presque impossibles.
Ce projet de 36 mois réunit des laboratoires de résonance magnétique, de polymérisation et de catalyse hétérogène, en France et en Suisse, et combinera des avancées méthodologiques en spectroscopies à haute résolution RMN à l'état solide et RPE à l'innovation en catalyse qui sera appliquée aux défis industriels concernés dans le domaine de la chimie des polymères. L'expertise complémentaire des trois groupes de recherche conjoints sera essentielle à la réussite de ce projet ambitieux, qui conduira à la compréhension et l'amélioration des réactions catalytiques impliquées dans la polymérisation des oléfines. En dépit de son immense intérêt pour l'industrie, cette catalyse hétérogène souffre d'un manque de compréhension moléculaire de ses principales caractéristiques, ce qui entrave l'innovation de rupture.
Ce projet est fondé sur le développement fondamental de nouvelles approches RMN et RPE dédié à la compréhension et l'amélioration de Ziegler-Natta, et en tant que telle rencontre l'appel de l’ANR "Défi de tous les savoirs”.