Toward a Better Understanding of Cellulose Depolymerization Induced by Transition Metals : from Manuscript Conservation to the Catalytic Valorisation of Biomass Resources - (2013-2016)

Subject and description

2013-2016

Partnership : Laboratoire de Réactivité de Surface LRS-CNRS UMR7197, UPMC

PhD director : Véronique Rouchon

 

Co-supervisor : Pascale Massiani

 

Funding : Labex Matisse

 

Description:

La cellulose, principal constituant de la biomasse, est un polymère naturel qui suscite un intérêt économique et environnemental majeur dans le contexte actuel d’appauvrissement des ressources pétrolières. Il s’agit en effet de l’une des matières premières pouvant conduire à des produits de substitution, à condition toutefois d’accéder à une bonne maîtrise des mécanismes catalytiques d’oxydation et de coupures de chaînes cellulosiques. La compréhension des processus de d’altération de la cellulose est tout aussi importante dans le domaine du patrimoine, l’enjeu étant dans ce cas de mettre au point des solutions curatives pérennes pour contrer les processus de dégradation de matériaux cellulosiques tels que le papier. Sur ce point, la présence de métaux de transition (Fe2+, Cu2+, Zn2+…) a été identifiée comme un risque substantiel d’altération du support, les manuscrits écrits avec des encres ferrogalliques riches en fer constituant probablement les cas les plus connus de cette dégradation. Ce sont ces processus encore mal compris de dégradation de la cellulose induite par les métaux de transition qui sont au cœur de cette thèse menée en partenariat entre le Centre de Recherche pour la Conservation des Collections (altération de la cellulose) et le Laboratoire de Réactivité de Surface (catalyse hétérogène éco-compatible). Les connaissances acquises viseront à mieux contrôler les paramètres responsables des scissions de chaînes, que ce soit ensuite pour les limiter, comme dans le cas des objets patrimoniaux, ou au contraire pour les favoriser par des processus catalytiques de chimie douce, pour obtenir des molécules cibles de petite taille (alcools, esters...) valorisables dans des procédés ultérieurs pour la chimie ou l’énergie.