Dr. Alexis Bordet - Multifunktionale Katalytische Systeme

Vita

EngineerUniversity of Toulouse/INP ENSIACET (2010-2013)
M. Sc.
University of Toulouse (2012-2013)
Ph.D.University of Toulouse/LPCNO (Dr. Bruno Chaudret), France (2013-2016)
Post-Doc RWTH Aachen University (Prof. Dr. Walter Leitner), Germany (2017-2018)
Group Leader 'Multifunctional Catalytic Systems', MPI CEC (seit 2018)
Publications

Full publications list | ORCID

Selected MPI CEC publications

  • Marchenko, N., Lacroix, L.-M., Ratel-Ramond, N., Leitner, W., Bordet, A., Tricard, S. (2023). Bimetallic FexPt100–x Nanoparticles Immobilized on Supported Ionic Liquid Phases as Hydrogenation and Hydrodeoxygenation Catalysts: Influence of the Metal Content on Activity and Selectivity. ACS APPLIED NANO MATERIALS, 6(21), 20231-20239. doi:10.1021/acsanm.3c03996.
  • Levin, N., Goclik, L., Walschus, H., Antil, N., Bordet, A.,  Leitner, W. (2023). Decarboxylation and Tandem Reduction/Decarboxylation Pathways to Substituted Phenols from Aromatic Carboxylic Acids Using Bimetallic Nanoparticles on Supported Ionic Liquid Phases as Multifunctional Catalysts. JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, 145(41), 22845-22854. doi:10.1021/jacs.3c09290.
  • Zhang, Y., El Sayed, S., Kang, L., Sanger, M., Wiegand, T., Jessop, P. G., DeBeer, S., Bordet, A., Leitner, W. (2023). Adaptive Catalysts for the Selective Hydrogenation of Bicyclic Heteroaromatics using Ruthenium Nanoparticles on a CO2-Responsive Support. Angewandte Chemie, International Edition in English, (XX): e202311427, pp. x-xx. doi:10.1002/anie.202311427.
  • Bordet, A., Leitner, W. (2023). Adaptive Catalytic Systems for Chemical Energy Conversion. Angewandte Chemie, International Edition in English, (62): E202301956, pp. 1-8. doi:10.1002/anie.202301956.
  • Anandaraj, S. J. L., Kang, L., DeBeer, S., Bordet, A.,  Leitner, W. (2023). Catalytic Hydrogenation of CO2 to Formate Using Ruthenium Nanoparticles Immobilized on Supported Ionic Liquid Phases. Small, (19)2206806, pp. 1-10. doi:10.1002/smll.202206806.
  • Han, C., Zenner, J., Johny, J., Kaeffer, N., Bordet, A.,  Leitner, W. (2023). Electrocatalytic hydrogenation of alkenes with Pd/carbon nanotubes at an oil-water interface. Nature Catalysis, 5(12), 1110-1119. doi:10.1038/s41929-022-0088
  • Kalsi, D., Anandaraj, S. J. L., Durai, M., Weidenthaler, C., Emondts, M., Nolan, S. P., Bordet, A., Leitner, W. (2022). One-Pot Multicomponent Synthesis of Allyl and Alkylamines Using a Catalytic System Composed of Ruthenium Nanoparticles on Copper N-Heterocyclic Carbene-Modified Silica. ACS Catalysis, 12(24), 14902-14910. doi:10.1021/acscatal.2c04044.
  • Lin, S.-H., Hetaba, W., Chaudret, B., Leitner, W.,  Bordet, A. (2022). Copper-Decorated Iron Carbide Nanoparticles Heated by Magnetic Induction as Adaptive Multifunctional Catalysts for the Selective Hydrodeoxygenation of Aldehydes. Advanced Energy Materials,12(42) 2201783, pp. 1-10. doi:10.1002/aenm.202201783.
  • Goclik, L., Walschus, H., Bordet, A., Leitner, W. (2022). Selective Hydrodeoxygenation of Acetophenone Derivatives using a Fe25Ru75@SILP Catalyst: a Practical Approach to the Synthesis of Alkyl Phenols and Anilines. Green Chemistry, (24), 2937-2945. https://doi:10.1039/d1gc04189d.
  • Kacem, S., Qiao, Y., Wirtz, C., Theyssen, N., Bordet, A., Leitner, W. (2022). Supercritical carbon dioxide as reaction medium for selective hydrogenation of fluorinated arenes. Green Chemistry, (24), 8671-8676. doi:10.1039/d2gc02623f.
  • Kreissl, H., Jin, J., Lin, S.-H., Schütte, D., Störtte, S., Levin, N., Chaudret, B., Vorholt, A., Bordet, A. Leitner, W. (2021). Commercial Cu2Cr2O5 Decorated with Iron Carbide Nanoparticles as Multifunctional Catalyst for Magnetically Induced Continuous Flow Hydrogenation of Aromatic Ketones. Angewandte Chemie, International Edition, 60, 26639-26646. https://doi.org/10.1002/anie.202107916
  • Bordet, A., El Sayed, S., Sanger, M., Boniface, K. J., Kalsi, D., Luska, K. L., Jessop, P.; Leitner,W. (2021).Selectivity Control in Hydrogenation through Adaptive Catalysis using Ruthenium Nanoparticles on a CO2-responsive Support. Nature chemistry. https://doi:10.1038/s41557-021-00735-w. 
  • Moos, G., Emondts, M., Bordet, A., Leitner, W. (2020). Selective Hydrogenation and Hydrodeoxygenation of Aromatic Ketones to Cyclohexane Derivatives Using a Rh@SILP Catalyst Angewandte Chemie International Edition 59(29), 11977-11983. https://doi.org/10.1002/anie.201916385.
Gruppenmitglieder

Postdocs

Neha Antil
Carlotta Campalani
Dr. Wenting Fang
Dr. Yuyan Zhang

PhD Studierende

Sihana Ahmedi
Manisha Durai
Hooman Ghazi Zahedi
Souha Kacem
Sheng-Hsiang Lin
Savarithai Jenani Louis Anandaraj (Gast)
Peter Schlichter
Johannes Zenner

Labor

Norbert Dickmann
Aaron Konrad Felix Kretschmer
Henrik Walschus
Julia Zerbe

Forschung in multifunktionalen katalytischen Systemen

In der Gruppe "Multifunktionale katalytische Systeme" konzentrieren wir uns auf die Synthese, Charakterisierung und Anwendung in der Katalyse von metallischen Nanopartikeln, die auf molekular modifizierten Oberflächen immobilisiert sind (NPs@MMS, Abbildung 1). Wir sind besonders an der Kombination von molekularem Design (molekulare Modifikatorstruktur) und Nanopartikeldesign interessiert, um innovative katalytische Systeme herzustellen, die Kontrolle über den Aktivierungsmodus von Dihydrogen (H2) bieten.

Zu den in unserer Gruppe üblicherweise verwendeten molekularen Modifikatoren gehören kleine organische Moleküle, ionische Flüssigkeiten und Polymere.
Metallische Nanopartikel (z. B. Mn, Fe, Co, Ni, Ru, Rh und Bimetall) werden durch die Zersetzung von metallorganischen Vorläufern direkt in der MMS unter milden Bedingungen synthetisiert. Dieser metallorganische Ansatz bietet eine feine Kontrolle über die Größe der Nanopartikel, die Dispersion und im Falle der bimetallischen Nanopartikel auch über die Zusammensetzung. Darüber hinaus wird ein enger Kontakt zwischen den Metall-NPs und den molekularen Modifikatoren sichergestellt, was zu einer hohen Stabilität der NPs und starken synergistischen Effekten führt.

Die resultierenden NPs@MMS-Systeme sind vollständig abstimmbar, und eine rationale Wahl der einzelnen Parameter (Art der Metall-Nanopartikel, molekularer Modifikator und seine Funktionalität, Träger) ermöglicht die Herstellung multifunktionaler katalytischer Systeme mit maßgeschneiderter Reaktivität. Selektive Hydrierungs- und Hydrodeoxygenierungsreaktionen werden gezielt angegangen, mit Anwendungen u. a. in der feinchemischen Synthese, der Biomassekonversion und der CO2-Valorisierung.

Neben rein chemischen Funktionen sind wir auch an der Entwicklung von multifunktionalen Katalysatoren interessiert, die chemische und physikalische Funktionalitäten (z.B. magnetische Eigenschaften) kombinieren. Unser Ziel sind schaltbare und adaptive katalytische Systeme.