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Anne Ponchel

Professeure des universités

Axes de recherche

Mes activités de recherche se situent dans le domaine de la chimie durable, à l’interface de deux disciplines : la catalyse et la chimie supramoléculaire. Elles sont essentiellement tournées vers l’utilisation des cyclodextrines pour la catalyse, avec des applications diverses en catalyse organométallique, colloïdale et hétérogène (solides dispersés, immobilisation de nanoparticules). Durant les dernières années en particulier, j'ai contribué à montrer que les cyclodextrines (seules, sous forme de complexes hôte-invité ou d’adduits supramoléculaires ou en interaction avec des polymères ou des surfaces) pouvaient aussi être employées pour contrôler la dispersion des phases actives de catalyseurs supportés et pour élaborer des matériaux/catalyseurs structurés à l'échelle nanométrique qu’ils soient inorganiques, hybrides ou carbonés.

Dans ce thème, la cyclodextrine est associée avec un catalyseur, qu’il soit hydrosoluble, nanoparticulaire ou solide, dans le but d'améliorer les vitesses de réaction dans les domaines de la valorisation de substrats biosourcés ou de l’environnement.

Sélection de publications 

  • Highly regio-selective hydroformylation of biomass derived eugenol using aqueous biphasic Rh/TPPTS/CDs as a greener and recyclable catalyst. S.A. Jagtapa, E. Monflier, A. Ponchel, B. M. Bhanage, Mol. Catal. 2017, 436, 157-163. https://doi.org/10.1016/j.mcat.2017.04.019

  • Ruthenium-containing β-cyclodextrin polymer globules for the catalytic hydrogenation of biomass-derived furanic compounds. R. Herbois, S. Noël, B. Léger, S. Tilloy, S. Menuel, A. Addad, B. Martel, A. Ponchel, E. Monflier, Green Chem. 2015, 17, 2444-2454. https://doi.org/10.1039/C5GC00005J

  • Ion-Exchange Resin-Supported Ru NPs Dispersed in Randomly Methylated -Cyclodextrin Aqueous Solution: A Step Toward an Efficient and Recyclable Catalyst for the Hydrogenation of Fatty Acid Methyl Esters and Derivatives. A. Madureira, N. Kania, B. Léger, M. Ferreira, S. Sadjadi, A. Ponchel, E. Monflier, S. Noël, ACS Sustainable Resour. Manage. 2024, 1, 1, 65-75. https://doi.org/10.1021/acssusresmgt.3c00037

  • Carboxymethyl β-Cyclodextrin Assistance for the 4-Nitrophenol Reduction Using Cobalt-Based Layered Double Hydroxides, A. Demeester, F. Douma, R. Cousin, S. Siffert, G. Pourceau, A. Wadouachi, A. Ponchel, E. Monflier, S. Noël, Int. J. Mol. Sci. 2024, 25(12) : 6390. https://doi.org/10.3390/ijms25126390

Les cyclodextrines, en particulier natives ou non-modifiées, ont été utilisées dans la préparation de catalyseurs par imprégnation. Ajoutée de manière contrôlée, elles améliorent la dispersion et peuvent affecter les propriétés redox de phases actives sur le support. Ce comportement est à relier notamment à la formation d’adduits supramoléculaires avec les précurseurs métalliques.

Sélection de publications

  • Effects of ß-cyclodextrin introduction to zirconia supported-cobalt oxide catalysts: From molecule-ion associations to complete oxidation of formaldehyde, L. Bai, F. Wyrwalski, J-F. Lamonier, A. Khodakov, E. Monflier, A. Ponchel, Appl. Catal. B: Env. 2013, 138-139, 381-390. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2013.03.015

  • Cyclodextrin-cobalt (II) molecule-ion pairs as precursors to active Co3O4/ZrO2 catalysts for the complete oxidation of formaldehyde: influence of the cobalt source» L. Bai, F. Wyrwalski, M. Safariamin, R. Bleta, J.F. Lamonier, C. Przybylski, E. Monflier, A. Ponchel, J. Catal. 2016, 341, 191-204.https://doi.org/10.1016/j.jcat.2016.07.006

  • Facile preparation of Ni/Al2O3 catalytic formulations with the aid of cyclodextrin complexes: towards highly active and robust catalysts for the direct amination of alcohols. A. Tomer, F. Wyrwalski, C. Przybylski, J.-F. Paul, E. Monflier, M. Pera-Titus, A. Ponchel, J. Catal. 2017, 356, 111-124. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2017.10.006

  • Cyclodextrin-assisted low-metal Ni-Pd/Al2O3 bimetallic catalysts for the direct amination of aliphatic alcohols. A. Tomer, B.T. Kusema, J-F. Paul, C. Przybylski, E. Monflier, M. Pera-Titus, A. Ponchel, J. Catal. 2018, 368, 172-189. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2018.10.002

  • Beneficial effect of β-Cyclodextrin assisted synthesis of CuO/Hydroxyapatite Catalyst in toluene oxidation. M. Ibrahim, M. Labaki, A. Ponchel, J-M. Giraudon, O. Gardoll, J-F. Lamonier, ChemCatChem 2023, 15, e202200943. https://doi.org/10.1002/cctc.202200943

     

Des approches ascendantes (ou bottom-up) combinant les concepts de la chimie supramoléculaire (auto-assemblage) et de la chimie douce (procédés sol-gel et hydrothermaux) ont été développées avec CD. L’objectif est d’élaborer des nanostructures ou des matériaux hybrides à porosité contrôlée pour la catalyse ou la photocatalyse.

Sélection de publications

  • Cyclodextrin-directed synthesis of gold-modified TiO2 materials and evaluation of their photocatalytic activity in the removal of a pesticide from water. Effect of porosity and particle size. A. Lannoy, R. Bleta, C. Machut-Binkowski, A. Addad, E. Monflier, A. Ponchel, ACS Sustainable Chem. Eng. 2017, 5, 3623-3630. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.6b03059

  • Fast microwave synthesis of gold-doped TiO2 assisted by modified cyclodextrins for photocatalytic Degradation of dye and hydrogen production. C. Machut, N. Kania, B. Léger, F. Wyrwalski, S. Noël, A. Addad, E. Monflier, A. Ponchel, Catalysts 2020, 10, 801. https://doi.org/10.3390/catal10070801

  • Robust Ruthenium catalysts supported on mesoporous cyclodextrin-templated TiO2-SiO2 mixed oxides for the hydrogenation of levulinic acid to γ-valerolactone. C. Decarpigny, S. Noël, A. Addad, A. Ponchel, E. Monflier, R. Bleta, Int. J. Mol. Sci. 2021, 22, 1721. https://doi.org/10.3390/ijms22041721

  • Cyclodextrins: a new and effective class of co-modulators for aqueous zirconium-MOF syntheses. G. Hoyez, J. Rousseau, C. Rousseau, S. Saitzek, J. King, P. Ágota Szilágyi, C. Volkringer, T. Loiseau, F. Hapiot, E. Monflier, A. Ponchel, CrystEngComm 2021, 23, 2764 - 2772. https://doi.org/10.1039/D1CE00128K

Les cyclodextrines ont pu être employées lors de la synthèse de différents matériaux nanostructurés carbonés et composites carbone-métal. Le principe général des synthèses consiste à considérer les cyclodextrines comme des sources de carbone thermo-polymérisable et/ou comme des agents de complexation de sels métalliques, avec ou sans agent sacrificiel.

Sélection de publications

  • A direct novel synthesis of highly uniform dispersed ruthenium nanoparticles over P6mm ordered mesoporous carbon by host/guest complexes. N. Gokulakrishnan, G. Peru, S. Rio, J.F. Blach, B. Léger, D. Grosso, E. Monflier, A. Ponchel, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 6641-6648. https://doi.org/10.1039/C4TA00038B

  • Supported ruthenium nanoparticles on ordered mesoporous carbons using a cyclodextrin-assisted hard-template approach and their applications as hydrogenation catalysts, S. Rio, G. Peru, B. Léger, F. Kerdi, M. Besson, C. Pinel, E. Monflier, A. Ponchel, J. Catal. 2020, 383, 343–356. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2019.10.021

  • Direct conversion of glucose to 5-hydroxymethylfurfural over niobium oxide/phosphate-carbon composites derived from hydrothermal carbonization of cyclodextrins. W. H. Saadaoui, C. Machut, S. Rio, S. Bigot, V. Wiatz, E. Monflier, A. Ponchel, Mol. Catal. 2023, 537, 112931. https://doi.org/10.1016/j.mcat.2023.112931

  • Hollow NiCo2O4-ZnO-Co3O4-/N-C micro-cage for synergistic bisphenol A degradation by activating persulfate. J. Wang, M. Wang, B. Leger, A. Ponchel, L. Bai, Inorganic Chem. 2023, 62, 12493-12500. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.3c01698

Certains travaux et collbarations m’ont permis de contribuer à des papiers plus spécifiquement dédiés à la caractérisation de complexes et d'édifices supramoléculaires dirigées par la cyclodextrines, en présence de métaux (POMs, clusters métalliques ou ions). 

Sélection de publications

  • Polyoxometalate, cationic cluster and g-cyclodextrin. From primary interactions to supramolecular hybrid materials, M. Aly Moussawi, N. Leclerc, P. Abramov, M.N. Sokolov, S. Cordier, A. Ponchel, E. Monflier, H. Bricout, D. Landy, M. Haouas, J. Marrot, E. Cadot, J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 12793-12803. https://doi.org/10.1021/jacs.7b07317

  • Nonconventional Three-Component Hierarchical Host-Guest Assembly Based on Mo-Blue Ring-Shaped Giant Anion, γ-Cyclodextrin and Dawson-type Polyoxometalate. M. Aly Moussawi, M. Haouas, S. Floquet, W.E. Shepard, P.A. Abramov, M.N. Sokolov, V.P. Fedin, S. Cordier, A. Ponchel, E. Monflier, J. Marrot, E. Cadot, J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 14376-14379. https://doi.org/10.1021/jacs.7b08058

  • First steps to rationalize host-guest interaction between α-, β- and γ-cyclodextrin and divalent first row transition and post-transition metals (subgroup VIIB, VIIIB and IIB), H. Dossmann, L. Fontaine, T. Weisgerber, V. Bonnet, E. Monflier, A. Ponchel, C. Przybylski, Inorg. Chem. 2021, 60, 2, 930-943. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.0c03052

  • Application of cyclodextrins as second-sphere coordination ligands for gold recovery. A. Ponchel, E. Monflier. Nat. Commun. 2023 14, 1283. https://doi.org/10.1038/s41467-023-36700-z