Directeur de thèse : Jean-Marie Mouesca
Sujet de thèse : Etude par la Théorie de la Fonctionnelle de la Densité des propriétés électroniques et magnétiques de complexes de fer. Application aux systèmes de types Catalase et Fer-Soufre
Parcours
Depuis 2024 Directrice de recherche, Aix-Marseille Université
2010-2024 Chargée de recherche CNRS, Aix-Marseille Université 2013-2014 Habilitation à diriger des recherches, Université de Lille 1
2010-2014 Chargée de recherche, Université Lille 1
2009-2010 Postdoctoral position, University of Grenoble 1
2007-2009 Stage postdoctoral, MPI - Université de Bonn, Allemagne
2004-2007 Thèse de doctorat, CEA - Université Grenoble 1
Distinctions
- Lauréate de la Prime d'Encadrement Doctoral et de Recherche (2013, 2018, 2022)
- Lauréate d’une bourse installation de chercheur de la Ville de Marseille (2015)
Enseignements
- Cours et TP de chimie théorique et de simulation (depuis 2008, écoles d’été 8h / an)
- TP de chimie inorganique (2010-2018, université 32h / an)
Thématiques
Mes activités de recherche concernent la modélisation de la structure, des propriétés et de la réactivité d’architectures moléculaires relevant du domaine de la chimie bio-inorganique ayant des applications en biologie et en catalyse. Au sein de l’équipe BiosCiences, ma recherche est centrée sur la caractérisation expérimentale et théorique de catalyseurs moléculaires pour l’activation de petites molécules avec un intêret particulier pour la production de dihydrogène. Ma spécificité est de m’appuyer sur les outils de chimie quantique pour : (i) mieux comprendre les mécanismes de réaction (ii) prédire les performances catalytiques des systèmes et (iii) développer de nouvelles cibles synthétiques.
Références bibliographiques : Chem. Eur. J., 2022 - Chem. Comm., 2021.
1) Production bio-inspirée d’hydrogène : Electrocatalyse moléculaire, photocatalyse et catalyse sur surface
En associant des ligands non-innocents et des ions de métaux de transition abondants sur Terre, nous avons mis au point des familles de complexes bio-inspirés actifs en réduction des protons par électrocatalyse. Nous avons montré que ces complexes présentent une activité électrocatalytique élevée pour la réduction des protons en hydrogène. Cependant, les éléments clés pour comprendre, rationaliser et améliorer leur réactivité demeurent inconnus. Un premier axe de recherche vise à prédire les performances catalytiques de nos complexes bio-inspirés pour concevoir des catalyseurs moléculaires plus efficaces. Un second axe vise à inclure des centres catalytiques dans une matrice solide, pour élaborer des électrodes stables et économiquement rentables produisant de l’hydrogène en milieu aqueux. Un dernier axe consiste au développement des systèmes sans métaux nobles pour la production photocatalytique d'hydrogène, permettant la conversion de l'énergie solaire en énergie chimique. Nous combinons des photosensibilisateurs organiques à des catalyseurs inorganiques capables de produire du dihydrogène pour concevoir des dispositifs de couplage robustes et flexibles capables de capter la lumière pour produire de l'hydrogène.
Financements : ANR, ANRT, DGA, Région Sud, IEA
Participants : Renaud Hardré, Bruno Faure, M. Réglier
Collaborations : Entreprise Rener, Athanassios Coutsolelos (Univ. Crete) et Kalliopi Ladomenou (Univ. Hellénique Internationale)
Publications : Chem. Eur. J., 2018 - Chem. Sus. Chem., 2019 - Dalton Trans., 2020 - RSC Adv., 2021 - Chem. Phys. Chem., 2022 - EurJIC, 2023 - ChemCatChem, 2024.
2) Activation du dioxygène : Etudes structure-fonction de monooxygénases à cuivre
Les Lytic Polysaccharide Monooxygenases (LPMOs) sont des métalloenzymes à cuivre qui catalysent la coupure oxydante de polysaccharides récalcitrants tels que la cellulose ou la chitine. Les LPMOs réalisent l’hydroxylation d’une liaison C-H du substrat grâce à un site actif composé d’un ion cuivre, ce qui entraîne la rupture de la chaine glycosidique. Beaucoup de questions demeurent encore quant au mode d’action de l'enzyme et au rôle du motif de coordination « histidine-brace ». Nous cherchons à mettre en place des relations structure-fonction sur ces monooxygénases à cuivre grâce à une approche alliant données expérimentales et calculs théoriques. En effet, la description précise des propriétés des sites de cuivre est une condition préalable pour analyser les données expérimentales, comprendre les caractéristiques mécanistiques et concevoir des catalyseurs bio-inspirés. Nous développons ainsi une approche multidisciplinaire combinant biologie, spectroscopie et chimie quantique pour interpréter la structure et les propriétés de ces enzymes pour mieux comprendre les centres à cuivre et leur réactivité.
Financements : ANR, PHC Procope, PHC Procope +
Participants : A. Jalila Simaan, M. Réglier
Collaborations : Sylvain Bertaina (IM2NP, Aix Marseille Univ.), Giuseppe Sicoli (LASIRE, Lille Univ.), Dimitrios Pantazis et Serena DeBeer (MPI Mülheim, Allemagne)
Publications : Chem. Phys. Chem., 2020 - Magnetochemistry, 2022 - Inorg. Chem., 2022 - Inorg. Chem., 2024.
Collaborations et groupes
Collaborations
- France, Grenoble : Stéphane Torelli (LCBM)
- France, Paris : Ally Aukauloo (ICMMO), Sébastien Blanchard (IPCM)
- France, Lille : Giuseppe Sicoli (LASIRE)
- France, Marseille : Sylvain Bertaina (IM2NP)
- Allemagne : Dimitrios Pantazis et Serena DeBeer (MPI Mülheim)
- Grèce : Athanassios Coutsolelos (Univ. Crete), Kalliopi Ladomenou (Univ. Hellénique Internationale)
- Mexique : Ivan Castillo (UNAM)
Encadrements
- Marie Poisson, doctorante DGA 2021-2025, sujet hydrogène, co-directeur : R. Hardré
- Jana Mehrez, doctorante Région Sud 2022-2025, sujet hydrogène, co-directeur : R. Hardré
- Michael Papadakis, postdoctorant RENER 2023-2025, sujet hydrogène
- Iris Wehrung, doctorante MRT 2023-2026, sujet enzymes à cuivre et modèles, co-directrice : J. Simaan
- Léa Delmotte, ingénieure projet RENER 2024-2025 , sujet hydrogène
Responsabilités administratives
- Co-directrice du réseau fédératif Thémosia (Thémosia, depuis 2024)
- Responsable opérationnel de la plateforme RPE IM2NP de l'IR Infranalytics (Infranalytics, depuis 2023)
- Membre du bureau du GDR Solar Fuels (Solar Fuels, depuis 2023)
- Trésorière de l'Association de Résonance Paramagnétique Électronique (ARPE, depuis 2021)
- Correspondant communication dans l'Infrastructure de Recherche Infranalytics (Infranalytics, depuis 2021)
Actions de vulgarisation
- Festival Explore AMU, Rencontres de rue, Marseille 29/05/2024 et 01/06/2024
- Podcast ANR-SAPS, Feu vert sur l’hydrogène, Nuit des chercheurs Lyon 29/09/2023
- Presse écrite, quotidien La marseillaise, édition du 29/10/2019 : La chimie quantique permet d’accélérer la démarche des chimistes
- Article de vulgarisation, journal Actualité chimique, édition de Septembre 2019 : Un duo gagant pour la catalyse redox
- En direct des laboratoires de l'Institut de Chimie : 14/06/2023 Un catalyseur photoredox qui accumule les charges sous lumière visible; 14/09/2018 Des composés rédox-actifs pour booster la production d’hydrogène; 21/06/2018 Le rôle crucial du couple tyrosine/histidine dans la photosynthèse; 22/09/2016 La bio-inspiration au secours de la production d'hydrogène; 25/04/2016 Electrocatalyse et hydrogène : phase inorganique amorphe ou polymère de coordination ?; 14/12/2015 Vers une synthèse rationnelle d’aimants moléculaires
Fichiers