THIEULEUX Chloé

Mes recherches :

Mes travaux de recherche portent sur le développement rationnel de matériaux et d’objets fonctionnels avancés présentant des propriétés améliorées. En combinant la chimie des matériaux, la chimie des surfaces et la chimie organométallique, je cherche à concevoir des objets spécifiques (qu’il s’agisse de nano-objets ou de matériaux massifs) dont les caractéristiques physiques et chimiques sont contrôlées à l’échelle nanométrique, afin d’obtenir des matériaux hautement performants grâce à l’établissement d’une relation structure-propriété fiable. Un effort important est donc consacré à la caractérisation complète des objets ainsi obtenus, à l’aide, par exemple, de techniques avancées de RMN. Mon activité de recherche est très collaborative et s’articule principalement autour de deux axes principaux.

Axe 1 : Mon premier axe de recherche est consacré à la préparation de matériaux hybrides à base de silice nanostructurés, dans lesquels la répartition et la localisation des groupements organiques/organométalliques sont contrôlées à l’échelle nanométrique. À titre d’exemple, des matériaux contenant des sites de surface de type Ir-NHC ont été obtenus et leurs performances catalytiques en l’hydrogénation selective d’oléfines ont surpassé celles des analogues moléculaires en solution.

Ces performances remarquables ont été attribuées à l’isolation efficace des sites Ir-NHC à la surface de la silice, empêchant les processus bimoléculaires de désactivation classiquement observés lors de l’utilisation de complexes moléculaires d’Ir en solution. Je consacre un premier axe de mes recherches à repousser les limites de la chimie organométallique de surface pour concevoir des catalyseurs solides innovants contenant des fragments organométalliques de métaux tardifs uniques. Recemment, il a été possible de déterminer la structure moléculaire et la configuration 3D de ces sites de surface et ces résultats ont également montré la grande diversité structurale que peuvent adopter les complexes métalliques supportés avec la présence d’espèces de surface contre-intuitives. Ces dernières années, l’ensemble des méthodologies mises en place dans l’axe 1 m’a conduite à développer des matériaux fonctionnels pour des applications hors catalyse. Je développe principalement deux projets de recherche : 1) la préparation de matrices polarisantes permettant l’exacerbation de signaux RMN par polarisation nucléaire dynamique (DNP) pour des applications en RMN de l’état solide et pour le diagnostic précoce du cancer par IRM et 2) le développement de matériaux luminescents recyclables.

Axe 2 : cet axe de mon activité est consacré au développement de nanoparticules métalliques de composition et structure chimique originales en solution ou supportées et il s’est élargi au développement de systèmes catalytiques à base de métaux non-nobles comme alternatives aux platinoïdes (PGM) ou au développement de nanoparticules (bimétalliques) à base de métaux non-nobles dopés avec des atomes isolés de métaux nobles. A titre d’exemples, j’ai notamment développé des nanoparticules de Fe, Ni et Co actives en hydrosilylation d’oléfines et plus récemment des nanoparticules de nickel dopées au platine pour des réactions d’hydrogénations sélectives.

Enfin, je me suis impliquée dans une nouvelle thématique, portée par le Dr. Clément Camp, qui consiste à développer des espèces hétérobimétalliques moléculaires ou supportées originales pour l’activation synergique de liaisons fortes.