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Laboratoire de Réactivité de Surface
UMR 7197 UPMC-CNRS

Xavier CARRIER

Domaine d’expertise

Activités de recherche

L’ensemble de la démarche de recherche adoptée vise au design moléculaire du catalyseur (conception raisonnée). Cette démarche s’appuie sur l’étude de la spéciation du précurseur de la phase active, de son interaction avec une surface d’oxyde (le support) et de sa caractérisation par des méthodes spectroscopiques à l’échelle moléculaire tout au long de l’élaboration et de l’utilisation du catalyseur (interfaces oxyde/liquide et oxyde/gaz). Le cadre général vise à démontrer que le rôle du support (alumine, silice, dioxyde de titane, zircone…) est beaucoup plus large qu’un simple dispersant physique et qu’il peut jouer le rôle de réactif, de ligand et de réservoir (nanoréacteur). Cette recherche repose sur la combinaison de différentes spectroscopies capables de fournir une information à l’échelle moléculaire (Raman, XPS, IR…). Le rayonnement synchrotron et la spectroscopie EXAFS occupent une place centrale. Les axes de recherche développés depuis quelques années sont centrés sur l’utilisation de systèmes modèles pour l’élaboration et la caractérisation de catalyseurs hétérogènes. Cette approche repose sur une démarche de type science des surfaces sur supports monocristallins pour modéliser le comportement de catalyseurs réels en élaborant des catalyseurs en conditions ambiantes par des méthodes conventionnelles de dépôt de précurseurs métalliques en phase aqueuse sur des substrats monocristallins. Cette approche, alliant méthodes de préparations conventionnelles et surfaces idéales (typiques de l’ultravide) peut se résumer sous le terme de science des surfaces en phase aqueuse. L’étude de l’interface solide/liquide (structuration, spéciation, modes d’adsorption…) pour l’élaboration et/ou la réactivité de systèmes catalytiques hétérogènes constitue une voie de développement majeur. Les applications principales sont tournées vers la production de carburants à partir de ressources fossiles ou renouvelables (Hydrotraitement, Fischer-Trospch).

 Activités d'enseignement

 Catalyse

Master 2 :

5C609 (depuis 2009): Catalyse : Matériaux et réactivité (spécialité Matériaux). Introduction aux différents aspects de la catalyse hétérogène, depuis les catalyseurs-modèles, en passant par la synthèse rationnelle de catalyseurs supportés, jusqu’à l’application industrielle.

Cours : « Du support à la réaction : étude de l’alumine ».

Responsable de l’UE depuis 2015.

5C804 (depuis 2010) : Procédés catalytiques (spécialité Ingénierie chimique). Introduction aux notions de réacteurs catalytiques, des grands procédés catalytiques et de la cinétique. Le rôle de la catalyse hétérogène dans ces procédés est décrit ainsi que l’élaboration des catalyseurs et le suivi de leur mode de fonctionnement.

Cours : « Elaboration de catalyseurs hétérogènes ».

MTX5 (depuis 2012) : Matériaux et développement durable (Polytech Paris UPMC). Enseignement d’ouverture orienté vers la R&D pour présenter aux étudiants en dernière année d’école les problématiques du développement durable.

Cours : « Catalyse et biocarburants ».

 Master 1 :

4C013 (depuis 2014): Chimie et énergie (Master de chimie). Enseignement visant à fournir à des étudiants chimistes généralistes les clefs de lecture nécessaires à la compréhension des enjeux chimiques et sociétaux associés à la production d’énergie : énergie solaire et cellules photovoltaïques, énergie électrique, carburants issus de ressources fossiles ou renouvelables : raffinage et biocarburants.

Cours et TD : « Carburants issus de ressources fossiles ou renouvelables  ».

Responsable de l’UE.  

Chimie inorganique

Master 1 :

4C601  (depuis 2009): Chimie des matériaux (Master de chimie). Comprendre, justifier et rationaliser les stratégies de synthèse d’un matériau polymère ou d’un solide inorganique. La formation des oxydes inorganiques est abordée depuis la chimie des cations en solution jusqu’à la précipitation de poudres compactes ou poreuses.

TD et TP : « Chimie des matériaux inorganiques ».

Tutorat de stage : 1 à 2 étudiants par an en stage à l’étranger.

Président et membre du jury pour les soutenances de stage

 Chimie des solutions, chimie générale et chimie du solide

Licence 1:

1C002 (depuis 2012) :    

Chimie des solutions. Enseignement des grandes notions de la chimie des solutions en traitant des différentes familles de réactions en solution (acide-base, complexation, dissolution, précipitation, redox).

Structure des cristaux. Connaître les différents types de solide. Savoir décrire les structures cristallines types. Prédire une structure crsitalline.

Cours : « Chimie des solutions ».

Cours-TD : « Structure des cristaux ».

Coordonnées

Téléphone : 01 44 27 36 25
Courriel(s) : xavier.carrier@upmc.fr

Fonction et rattachement

Professeur - UMPC

Carrière

2011 Professor of Inorganic Chemistry & Catalysis

2009 Habilitation “The oxide support in heterogeneous catalysis : a versatile partner”, 2009. UPMC.

1999-2010 Maître de Conférences (Assistant and Associate Professor) University Pierre et Marie Curie – Paris

1998-1999 Postdoctoral fellow: Department of Geological & Environmental Sciences Stanford University, California (U.S.A.) X-ray based techniques for the characterization of contaminant transport in the environment.

1995-1998 Ph.D. “Molecular approach toward heterogeneous catalyst preparation : insight from geochemistry.” with Prof. M. Che, Université Pierre et Marie Curie – Paris

Publications

Liens

ORCID Xavier Carrier

Publications les plus significatives
  • Ligand-promoted alumina dissolution in the preparation of MoOx/γ-Al2O3 catalysts: evidence for the formation and deposition of an anderson-type alumino heteropolymolybdate. X. Carrier, J. F. Lambert,* M. Che J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 10137-10146
  • The state of the iron promoter in tungstated zirconia catalysts. X. Carrier,* P. Lukinskas, S. Kuba, L. Stievano, F. E. Wagner, M. Che, H. Knözinger,* ChemPhysChem, 2004, 5(8), 1191-1199
  • Confinement in Nanopores at the Oxide/Water Interface: Modification of Alumina Adsorption Properties. M. Baca, X. Carrier, J. Blanchard* Chem. Eur. J., 2008, 14, 6142-6148 (impact factor 5,8)
  • Surface Science Approach to the Solid-Liquid Interface : Surface-Dependent Precipitation of Ni(OH)2 on α-Al2O3 Surfaces. A. Tougerti, I. Llorens, F. D'acapito, E. Fonda, J.L. Hazemann, Y. Joly, D. Thiaudière, M. Che, X. Carrier* Angew. Chem. Int. Ed., 2012, 51, 7697 –7701 ESRF et Soleil Highlights 2012.
  • Aqueous-Phase Preparation of Model HDS Catalysts on Planar Alumina Substrates : Support Effect on Mo Adsorption and Sulfidation. C. Bara, L. Plais, K. Larmier, E. Devers, M. Digne, A.-F. Lamic-Humblot, G.D. Pirngruber, X. Carrier* J. Am. Chem. Soc. , 2015, 137, 15915-28 (impact factor 12,1) JACS Spotlight (J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 15595−15595).

 INFORMATIONS COMPLÉMENTAIRES

  • Depuis le 1er janvier 2016 : Directeur de l’Institut des Matériaux de Paris-Centre (IMPC, FR 2482). Fédération de recherche UPMC-CNRS regroupant 6 laboratoires en chimie des matériaux (UPMC, Collège de France, ESPCI) : LISE, LCMCP, LRS, LAMS, PHENIX et SIMM.
  • Depuis 2014: Animateur de l’un des cinq th èmes scientifiques transversaux du Laboratoire de Réactivité de Surface : Réactivité à l’interface solide-liquide.
  • Organisateur de CatPrep2014 et CatPrep2016, European Summer School on Catalyst Preparation, Vogüé (France).
  • Membre du comité de programme PRC4 « Chemistry & Physico-Chemistry, In situ reactivity, Soft matter »au Synchrotron Soleil.

13/06/17

Traductions :