Exsolution de Ni à partir de NiO-ZrO₂ pour la valorisation catalytique du CO₂

Cette thèse explore l'exsolution du nickel comme approche innovante pour améliorer l'activité et la durabilité de catalyseurs NiO-ZrO₂ dans l'hydrogénation du CO₂ à pression atmosphérique. Les matériaux ont été synthétisés par co-précipitation, assurant un contrôle précis de la composition et de la dispersion du Ni. L'incorporation homogène du Ni et son exsolution contrôlée sous conditions réductrices permettent de générer des sites catalytiques fortement ancrés, résistants au frittage et donc stables sous conditions réactionnelles. L'exsolution et les transformations structurales associées ont été étudiées grâce à une combinaison de techniques in situ/operando (in situ DRX, operando IR) et ex situ (DRX, Raman, XPS, TEM, TPR-H₂), complémentées par des mesures de synchrotron en IR lointain (SOLEIL, ligne AILES). Les performances catalytiques ont été évaluées sous différentes conditions de température, de durées de pré-traitements sous H₂ et de teneurs en NiO, afin d'établir des corrélations entre structure et activité dans l'hydrogénation du CO₂. Cette recherche confirme que le contrôle de l'exsolution du Ni dans NiO-ZrO₂ constitue une stratégie efficace pour ajuster l'activité et la sélectivité, en orientant la réaction entre la méthanation du CO₂ et la RWGS.