L’équipe se consacre à l’étude des processus électrochimiques et photo-électrochimiques, allant des aspects fondamentaux des phénomènes ayant lieu en solution ou à l’interface solide/solution aux applications dans le cadre de l’énergie, de l’environnement et de l’électronique moléculaire. L’élucidation des mécanismes réactionnels et des processus électro-catalytiques, en particulier les phénomènes de transfert de proton couplé au transfert d’électron (PCET), fait partie de nos intérêts.

Les PolyOxoMétallates (POMs), des oxydes moléculaires possédant plusieurs centres métalliques et capables de stocker et de restituer réversiblement un nombre important d’électrons sans changer de structure, sont des photo-électro-catalyseurs efficaces dans de nombreuses réactions et l’objet de nos recherches. Outre l’étude fondamentale du comportement électrochimique des POMs, nous nous intéressons aux applications pour l’énergie et l’environnement de nano-hybrides à base de POMs, notamment avec des nanomatériaux carbonés (tels que le graphène et les nanotubes). Ce dernier volet touche à plusieurs thématiques, telles que les piles à combustible sans métaux nobles (électro-catalyse de la réduction du dioxygène (ORR) et de l’oxydation des alcools) ; la production d’hydrogène (HER) et d’oxygène (OER), et la réduction du dioxyde de carbone ; la détection et l’élimination des polluants (réduction électro-catalytique des oxydes d’azote et de colorants organiques) ; et les interactions avec des molécules d’intérêt biologique. Des POMs de type « sandwich » synthétisés au sein de l’équipe et possédant une composition en cations métalliques mixte au niveau équatorial sont particulièrement prometteurs pour ces applications.

Finalement, nous analysons l’influence de plusieurs paramètres (taille et charge des espèces, pH et force ionique du milieu) sur la réponse électrochimique de POMs : ces dernières sont étudiées sur des électrodes modifiées fabriquées via des films de silice mésoporeuse orientés. Le but est de fabriquer un réseau ultra-dense de nano-fils de POMs, séparés et uniformément répartis dans les nano-canaux isolants individuels, pour des applications dans le domaine de l’électronique moléculaire.