Spectroscopies moléculaires:  Infrarouge, Raman et UV-Visible appliquées à la caractérisation des catalyseurs - Bâtiment C3

Responsables scientifiques :

Elise Berrier (CR): Raman
Pascal Blanchard (MCF): UV-Visible
Christophe Dujardin (Pr): Infrarouge Operando

Responsable technique :

Jean-Charles Morin (IgE): Infrarouge (pastille KBr, quantification et identification des sites acides sur catalyseurs solides) et Raman (Labram Infinity)


Montage IR sous vide dynamique pour l’étude des sites actifs : Demande de temps d’utilisation : Fr, En

L’UCCS dispose d’une plateforme de spectroscopie vibrationnelle dédiée à l’étude des catalyseurs : caractérisation des composées massiques (Raman, pastille KBr), étude simultanée des phases actives et adsorbées (IR-Operando) ainsi que d’un montage pour l’étude et la caractérisation des sites acides, métalliques sous vide dynamique par adsorption de molécules sondes (Pyridine, CO, Lutidine…) suivi par IR ainsi qu’un spectromètre UV-Visible permettant l’observation des transitions électroniques, des degrés d’oxydations des métaux de transitions.

Spectroscopie infrarouge :

Montage IR-Operando équipé de 2 spectromètres IR couplés, 1 µGC et 1 spectromètre de masse :

  • Spectromètre Thermo Nicolet 6700 : séparatrice KBr, détecteur MCT, Détecteur DTGS-KBr.
  • Equipement : Cellule environnementale Harrick DRIFT et cellule environnementale en transmission (P atmosphérique jusque 20 Bar).
  • Spectromètre Thermo Nicolet 380 : séparatrice KBr, détecteur MCT, Détecteur DTGS-KBr
  • Equipement : Cellule pour l’analyse des gaz.
  • Spectromètre de masse
  • Chromatographe en phase gazeuse (µ-GC ) pour analyse rapide en ligne

  • Spectromètre Infrarouge Thermo Nicolet 460 : séparatrice CsI, détecteur MCT, Détecteur DTGS-CsI.
  • Cellule liquide avec jaquette chauffante (250°C max) et pompe à circulation
  • Cellule liquide statique (température ambiante).
  • Cellule en transmission pour adsorption de molécule sonde à température ambiante, four de préactivation jusqu’à 900°C
  • Cellule en transmission pour adsorption de molécule sonde à basse température (~100K), four de préactivation jusqu’à 900°C
  • Molécules sondes : Pyridine, Lutidine, Propyne, Monoxyde de Carbone, Monoxyde d’azote, Nitrobenzène…

Propriétés essentielles de l’IR :

  • Observation des bandes de structure des solides à partir de 200cm-1 (Nicolet 460, pastille KBr).
  • Etude des adsorbats à la surface des solides.
  • Etude sous environnement réactionnel.
  • Etude résolue dans le temps.

Spectroscopie Raman :

Il se compose de deux spectromètres µ-Raman :

  • Spectromètre Horiba Jobin Yvon Labram HR800 : détecteur CCD refroidi par effet Peltier, réseau 600, 1800 traits/mm, sources laser 488, 514.5 et 632nm. Il est équipé pour la réalisation d’étude Operando et in-situ. Cellule environnementale Harrick.
  • Spectromètre Horiba Jobin Yvon Labram Infinity : détecteur CCD refroidi à l’azote liquide, réseau 600, 1800 traits/mm, sources laser 532 et 632nm. Il est utilisable pour l’analyse des solides, liquides.


    Une formation théorique et pratique est assurée durant le mois de Novembre de chaque année par JC Morin (IgE) à toutes personnes de l’UCCS.

    Propriétés essentielles du Raman :
  • Observation des bandes de structure des solides à partir de 100cm-1.
  • Etude sous environnement réactionnel.
  • Possibilité d’étude de photoluminophores (visible).

Spectroscopie UV-Visible :

Spectromètre UV-Visible Lambda 650 Perkin-Elmer


Le spectromètre est équipé d’une sphère d’intégration permettant de travailler en réflectance  diffuse pour les solides mais également en transmission pour les liquides.

Propriétés essentielles de l’UV-Visible

  • Observation des transitions électroniques et des transferts de charges ligand-métal.
  • Degré d’oxydation et coordination des métaux de transition.
  • Suivi des préparations de catalyseurs.

Complémentarité des techniques

  • Complémentarité des spectroscopies Raman-IR.
  • Complémentarité des spectroscopies UV-Vis et Raman de résonnance.
  • Suivi des préparations de catalyseurs.
  • Complémentarité avec les études cinétiques.
  • Modélisation des spectres.