Les activités de recherche concernent les propriétés électriques des solides en interaction avec un gaz, et se déclinent du point de vue applicatif dans le développement de capteur de gaz et de particules, et de piles à combustible de type SOFC.
Elles couvrent toute la chaine de valeur depuis les principes physico-chimiques d’interactions gaz-solide et leur modélisation, le développement de capteurs chimiques basés sur des matériaux semi-conducteurs ou conducteurs ioniques via différentes technologies de mises en forme (sérigraphie, jet d’encre , …), la mise en œuvre et l’évaluation des performances des capteurs sur des bancs de tests laboratoire ou sur site, le traitement des données.
Axe 1 : Capteurs robustes et haute température
- Capteurs de gaz potentiométriques
- Capteurs de particules/suies
- Capteurs pour l’échappement (gaz et particules)
- Capteurs hydrogène, Biogaz, application Power to Gas,
- SOFC monochambre
Axe 2 : Capteurs basse température
- SnO2 fonctionnalisé
- Support flexible
- Détection de NH3 et de COV Electronique imprimée, Emballage, Analyse d’haleine,
- Pré-concentrateur de gaz
Axe 3 : Évaluation de capteurs et d’analyseurs
- Modélisation comportementale de multi-capteurs
- Contrôle de procédés en ligne
- Système de qualité de l’air: pollution intérieure et extérieure
- Détection de drogues et d’explosifs
Moyens
- Outils de mise en forme : Sérigraphie, Coulage en bande, Jet d’encre, Gravure laser, Fours haute température
- Caractérisation physico-chimiques : MEB, TEM, DRX, Analyses thermiques, Analyses spectroscopiques et chimiques (XPS, Raman, FTIR, ICP)
- Equipements de caractérisation pour capteurs gaz et particules : Bancs de tests sous gaz et contrôlés en température, génération gazeuse du ppb au %
- Outils spécifiques pour l’instrumentation, l’acquisition et le traitement des données : Unités électroniques pour le monitoring de capteurs : mesures électriques et contrôle
- Mesures électriques et électrochimiques : Potentiostats-galvanostats, Analyseur de réponses en fréquences pour l’impédance
- Equipements de caractérisations chimiques et thermiques : Chromatographe gaz couplé spectromètre de masse, Analyseurs de gaz (NO, NO2, CO, NH3, O2, etc), Equipement de thermo-désorption
Thèses
Électrocatalyse pour production oxyde d’éthylène, Thomas Cavoué, 2020, coll. IRCELyon
Développement de capteurs NOx et NH3, Gita Nematbakhsh-Abkenar, 2020
Effet du champ électrique sur la réactivité des matériaux à haute température – modélisation de la diffusion sous champ électrique, Juan-Carlos Peirera-Ibarra, 2020
Développement d’un dispositif métrologique multi-capteurs pour la mesure du dépôt d’aérosols dans un local lors d’un incendie, Amel Kort, 2021, coll. IRSN
Développement d’un capteur de gaz NOx et NH3 pour fonctionnement en environnements sévères, Carole Naddour, 2020-2023, coll. IRCELyon
Development of functional inks for screen-printing and inkjet printing, Applications to sensors, Bastien Le Porcher, 2021-2024
Effets combinés des particules d’usure de pneumatiques (Tire and Road Wear Particles, TRWP) et des gaz d’échappement automobiles sur la santé humaine, Abderrahmane Bouredji, 2021-2024, coll. CIS/EMSE
Partenaires académiques et industriels
IRCELyon, LMGP/Grenoble INP, Univ. Padoue, Labex Manutech, IMM Le Mans, SPMS/CentraleSupelec, IMT Neuchatel, Univ. Liège, IFPEN, CEA, IRSN, RB Technologies, SEB, Electricfil, Renault, Schlumberger
Contact
Jean-Paul Viricelle
viricelle@mines-stetienne.fr
+33 4 77 42 02 52