CEA Direction des sciences du vivant - iRTSV : Photoproduction d'hydrogène

Photoproduction d'hydrogène

Responsable Dr. Murielle Chavarot-Kerlidou, en collaboration avec le Dr. Vincent Artero

Dr. Murielle Chavarot-Kerlidou
Chargée de Recherches au CNRS (CR1)
iRTSV/LCBM
CEA Grenoble
17 rue des martyrs
38 054 Grenoble cedex 09
Tel. : (33) 4 38 78 91 07
Fax : (33) 4 38 78 91 24

Biographie

Afin d'utiliser l'énergie solaire, renouvelable, pour produire l'hydrogène et mimer ainsi le couple photosystème l'hydrogénase présent dans les micro-organismes photosynthétiques producteurs d’hydrogène, il faut coupler les catalyseurs d'électro-réduction des protons obtenus ci-dessus avec des photosensibilisateurs au moyen d'un lien covalent. Une première approche implique les cobaloximes et un motif ruthénium-polypyridine bien connu pour ses propriétés photochimiques. Différents photocatalyseurs supramoléculaires ont ainsi été synthétisés et testé sous irradiation pour la photoproduction d'hydrogène. Nous avons ainsi pu mettre en évidence une activité supérieure aux systèmes comparables mais non supramoléculaires. Avec plus de 100 turnovers effectués sous irradiation visible, le composé présenté dans la figure ci-dessous se révèle plus stable que les autres photosensibilisateurs supramoléculaires décrits dans le littérature, pourtant à base de rhodium, de palladium ou de platine comme catalyseurs de production d’hydrogène. Ces photocatalyseurs ont été caractérisés au niveau photophysique en collaboration avec Winfried Leibl du Laboratoire de Photocatalyse et Biohydrogène iBiTec-s/SB²SM (Saclay).

Produire de l’hydrogène avec de l’énergie solaire.
Interview de Marc Fontecave sur France-info par Marie-Odile Monchicourt le 17 janvier 2008.

Publications

Zhang P, Jacques PA, Chavarot-Kerlidou M, Wang M, Sun L, Fontecave M and Artero V
Phosphine coordination to a cobalt diimine-dioxime catalyst increases stability during light-driven H₂ Production.
Inorganic Chemistry, 2012, 51(4): 2115-2120

Andreiadis ES, Chavarot-Kerlidou M, Fontecave M and Artero V
Artificial photosynthesis: From molecular catalysts for light-driven water splitting to photoelectrochemical cells.
Photochemistry and Photobiology, 2011, 87: 946–964
Cet article a fait la page de couverture du journal.

Artero V, Chavarot-Kerlidou M and Fontecave M
Splitting water with cobalt.
Angewandte Chemie International Edition, 2011, 50(32): 7238-7266

Fihri A, Artero V, Pereira A and Fontecave M
Efficient H₂-producing photocatalytic systems based on cyclometalated iridium- and tricarbonylrhenium-diimine photosensitizers and cobaloxime catalysts.
Dalton Transactions, 2008, (41): 5567-5569

Fihri A, Artero V, Razavet M, Baffert C, Leibl W and Fontecave M
Cobaloxime-based photocatalytic devices for hydrogen production.
Angewandte Chemie International Edition, 2008, 47(3): 564-567