Christian FERNANDEZ

Christian FERNANDEZ

Directeur du LCS – Professeur
Tel: + 33 (0)2 31 45 28 13
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Directeur du Laboratoire Catalyse et Spectrochimie

Responsable du groupe de RMN du Solide
Enseigne la Chimie Théorique et la Thermodynamique Statistique à l' Université de Caen.

Sujets de recherche

RMN du Solide, Zéolithes, Spectroscopie operando
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Biographie

Après avoir obtenu mon diplôme d'Ingénieur en Génie des Matériaux de l'Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA), je suis passé à la recherche publique puis à la profession de professeur-chercheur. Mon doctorat, je l'ai obtenu en 1985 dans un des plus grands centres de catalyse en France, l'IRC à Lyon (Institut de Recherche en Catalyse, actuellement appelé IRCELyon, laboratoire CNRS). Ensuite, j'ai passé 4 ans à l'étranger en Belgique (Namur) travaillant en étroite collaboration avec la société TOPSOE au Danemark sur un projet européen (TOPSOE, l'un des principaux acteurs de la chimie et de la catalyse en Europe). A cette époque, beaucoup de travail avait déjà été fait sur les moyens d'améliorer les propriétés de ces matériaux extraordinaires, à savoir les zéolithes. Nous nous sommes intéressés à optimiser leur acidité et leur durée de vie catalytique en effectuant une désalumination contrôlée. J'ai ensuite commencé à travailler avec la résonance magnétique nucléaire (RMN), et plus spécifiquement sur le développement de méthodes d'étude des noyaux dits «quadrupolaires», tels que l'aluminium (Al-27), ce qui était très important pour comprendre les propriétés de ces Zéolithes modifiées. J'ai ensuite rejoint en 1989 un laboratoire de physique à l'Université de Lille, où j'ai continué à développer avec le Professeur Jean-Paul Amoureux des méthodes de RMN de noyaux quadripolaires. Grâce à ce séjour d'une dizaine d'années à Lille, je me suis reconis dans la communauté RMN, notamment pour ma contribution au développement et à la diffusion de la technique NMR-MQMAS, qui permet d'obtenir des spectres haute résolution sur les noyaux quadrupolaires. J'ai ensuite rejoint en 1999 le Laboratoire de Catalyse et Spectrochimie à l'ENSICAEN pour implanter la technique de RMN et ses applications à différents types de catalyseurs, avec bien sûr toujours les zéolithes parmi ces catalyseurs. De 2003 à 2007, j'ai occupé le poste de directeur du laboratoire à une époque où de graves menaces pesaient sur sa survie en raison de sa petite taille. Nous avons ensuite travaillé à la création d'un laboratoire d'excellence, aujourd'hui reconnu parmi les meilleurs par le HCERES (l'agence d'évaluation de la recherche en France). Pour cette raison, nous avons cultivé notre spécificité dans le domaine des spectroscopies Operando qui permettent de suivre les différentes étapes de la vie d'un catalyseur pendant son fonctionnement (par exemple dans un catalyseur). L'operando RMN a également été développé au cours de cette période, avec des succès notamment dans le cadre de collaborations industrielles. Le thème de la "zéolite" a été fortement renforcé avec l'arrivée au Laboratoire de Svetlana Mintova et Valentin Valtchev, deux chercheurs du CNRS, spécialisés dans la synthèse et la modification de ces matériaux. Une équipe a donc été créée autour de la conception rationnelle des matériaux zéolithiques spécialement pour les applications de catalyse, mais pas seulement. C'est un axe majeur du laboratoire d'aujourd'hui. Mon activité a été diversifiée par des incursions dans le domaine de la spectroscopie vibratoire Infrarouge. Les zéolites ont toujours été l'un de mes thèmes de recherche préférés. J'ai été pendant 6 ans le président de l'association «Groupe Français des Zéolithes» qui rassemble tous les acteurs francophones du secteur. Aujourd'hui, et depuis le 1er septembre 2016, j'occupe à nouveau le poste de directeur de ce laboratoire, avec l'ambition de cultiver l'excellence de sa recherche fondamentale, notre cœur de métier, mais aussi de la faire un acteur majeur de la recherche partenariale en Normandie, Grâce à notre nouvelle, mais forte implication dans l' Institut Carnot normand ESP (Systèmes Energétiques de Propulsion), dont la labellisation vient d'être renouvelée .




Bibliographie




Journal Articles
"Modeling short-range substitution order and disorder in crystals: Application to the Ga/Si distribution in a natrolite zeolite."
Solid State Nuclear Magnetic Resonance - 84, 182-195   DOI : 10.1016/j.ssnmr.2017.04.001
Sylvian Cadars, Nak Ho Ahn, Kirill Okhotnikov, Jiho Shin, Aurélie Vicente, Suk Bong Hong, and Christian Fernandez

"High-Visible-Light Photoactivity of Plasma-Promoted Vanadium Clusters on Nanozeolites for Partial Photooxidation of Methanol."
ACS Applied Materials & Interfaces - 9, 21, 17846-17855   DOI : 10.1021/acsami.7b02161
Mohamad El Roz, Louwanda Lakiss, Igor Telegeiev, Oleg I. Lebedev, Philippe Bazin, Aurelie Vicente, Christian Fernandez, and Valentin Valtchev

"One-pot synthesis of silanol-free nanosized MFI zeolite."
Nature Materials - 16, 10, 1010-1015   DOI : 10.1038/nmat4941
Julien Grand, Siddulu Naidu Talapaneni, Aurélie Vicente, Christian Fernandez, Eddy Dib, Hristiyan A. Aleksandrov, Georgi N. Vayssilov, Richard Retoux, Philippe Boullay, Jean-Pierre Gilson, Valentin Valtchev, and Svetlana Mintova

Journal Articles
"Nanosized Na-EMT and Li-EMT zeolites: selective sorption of water and methanol studied by a combined IR and TG approach."
Phys. Chem. Chem. Phys. - 18, 44, 30585-30594   DOI : 10.1039/c6cp05766g
Hacan Ali Ahmad, Sébastien Thomas, Philippe Bazin, Aurélie Vicente, Christian Fernandez, Hussein Awala, and Svetlana Mintova

Journal Articles
"Control of Na-EMT Zeolite Synthesis by Organic Additives."
Crystal Growth & Design - 15, 4, 1898-1906   DOI : 10.1021/acs.cgd.5b00071
Veselina Georgieva, Aurélie Vicente, Christian Fernandez, Richard Retoux, Ana Palcic, Valentin Valtchev, and Svetlana Mintova

"On the remarkable resistance to coke formation of nanometer-sized and hierarchical MFI zeolites during ethanol to hydrocarbons transformation."
Journal of Catalysis - 328, 165-172   DOI : 10.1016/j.jcat.2014.12.030
Louwanda Lakiss, Francis Ngoye, Christine Canaff, Sébastien Laforge, Yannick Pouilloux, Zhengxin Qin, Mehrad Tarighi, Karine Thomas, Valentin Valtchev, Aurélie Vicente, Ludovic Pinard, Jean-Pierre Gilson, and Christian Fernandez

"Formation mechanism of three-membered ring containing microporous zincosilicate RUB-17."
CrystEngComm - 17, 37, 7063-7069   DOI : 10.1039/C5CE01394A
Ana Palcic, Felipe Zapata Abellán, Aurelie Vicente, Christian Fernandez, Veselina Georgieva, Josip Broni?, and Valentin Valtchev


Conférence(s) Invitée(s)
"On the remarkable resistance to coke formation of nanometer-sized and hierarchical MFI zeolites during MTH transformation."
Club Catalyse Total - Bruxelles, Belgique - 2015-01-28
Presented by Christian FERNANDEZ


Oraux
"Structural and 51V NMR parameters relationships in 7 MVO3 crystals."
Advanced CASTEP workshop - Oxford,Angleterre - 2015-03-25
Presented by Eddy Dib with the help of Felipe Zapata, and Christian Fernandez

"Operando AGIR and NNMF techniques applied to the study of coke formation on ZSM-5 catalysts with bimodal porosity."
GFZ - Saint Valery / Somme,France - 2015-03-26
Presented by Christian FERNANDEZ with the help of Louwanda Lakiss, Zhengxing Qin, Philippe Bazin, Karine Thomas, Aurelie Vicente, Jean-Pierre Gilson, Valentin Valtchev, Francis NGoye, and Ludovic Pinard

Journal Articles
"Mitigating coking during methylcyclohexane transformation on HZSM-5 zeolites with additional porosity."
Journal of Catalysis - 320, 118-126   DOI : 10.1016/j.jcat.2014.10.001
F. Ngoye, Louwanda Lakiss, Z. Qin, S. Laforge, C. Canaff, M. Tarighi, Valentin Valtchev, Karine Thomas, Aurelie Vicente, Jean-Pierre Gilson, Y. Pouilloux, Christian Fernandez, and L. Pinard

"Comparative Study of Nano-ZSM-5 Catalysts Synthesized in OH- and F- Media."
ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS - 24 (2, SI): 257-264   DOI : 10.1002/adfm.201301541
Zhengxing Qin, Louwanda Lakiss, Lubomira Tosheva, Jean-Pierre Gilson, Aurelie Vicente, Christian Fernandez, and Valentin Valtchev


Oraux
"How the hierarchization process impacts the catalytic activity of ZSM-5 during the MTO reaction. "
FEZA ; 6eme ; Leipzig ; Germany ; 8 - 11 Septembre 2014
Presented by Christian FERNANDEZ with the help of Louwanda Lakiss, Zhengxing Qin, Jean-Pierre Gilson, Karine Thomas, Valentin Valtchev, and Aurélie Vicente

"Un nouveau dispositif pour la RMN du Xénon hyperpolarisé au LCS."
Grand bassin parisien RMN - Caen,Paris - 2014-09-30
Presented by Baptiste Rigaud with the help of Hussein Elsiblani, Sébastien Aiello, and Christian Fernandez

Journal Articles
"Synthesis and Catalytic Behavior of Ferrierite Zeolite Nanoneedles."
ACS CATALYSIS - 3 (4): 617-621   DOI : 10.1021/cs400025s
Yoorim Lee, Min Park, Pyung Kim, Aurelie Vicente, Christian Fernandez, In-Sik Nam, and Suk Hong

"Solid-state NMR study of various mono- and divalent cation forms of the natural zeolite natrolite."
PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS - 15 (20): 7604-7612   DOI : 10.1039/c3cp44421j
Min Park, Aurelie Vicente, Christian Fernandez, and Suk Hong

"Chemical Equilibrium Controlled Etching of MFI-Type Zeolite and Its Influence on Zeolite Structure, Acidity, and Catalytic Activity."
CHEMISTRY OF MATERIALS - 25 (14): 2759-2766   DOI : 10.1021/cm400719z
Z. Qin, Louwanda Lakiss, Jean-Pierre Gilson, Karine Thomas, Jean-Michel Goupil, Christian Fernandez, and Valentin Valtchev


Oraux
"The structure directing agent governs the location of silanol defects in zeolites."
International Symposium on Advanced micro- and mesoporous materials ; 6th - Burgas, Bulgaria - 06-09 Sep, 2015
Presented by Eddy Dib with the help of Julien Grand, Svetlana Mintova, and Christian Fernandez

"Fluoride etching uniform removal of zeolite framework cations and secondary porosity engineering. "
International Symposium on Advanced micro- and mesoporous materials ; 5eme ; Golden Sands ; Bulgaria ; 6-9 Septembre 2013
Presented by Zhengxing Qin with the help of Louwanda Lakiss, Jean-Pierre Gilson, Karine Thomas, Jean-Michel Goupil, Christian Fernandez, and Valentin Valtchev

Journal Articles
"Ultrastructure of cellulose crystallites in flax textile fibres."
CELLULOSE - 19 (6): 1837-1854   DOI : 10.1007/s10570-012-9786-1
Benoit Duchemin, Anthony Thuault, Aurelie Vicente, Baptiste Rigaud, Christian Fernandez, and Sophie Eve

"Nucleation and Crystal Growth Features of EMT-Type Zeolite Synthesized from an Organic-Template-Free System."
CHEMISTRY OF MATERIALS - 24 (24): 4758-4765   DOI : 10.1021/cm3035455
Eng-Poh Ng, Jean-Michel Goupil, Aurelie Vicente, Christian Fernandez, Richard Retoux, Valentin Valtchev, and Svetlana Mintova

"Physico-Chemical Properties of Imogolite Nanotubes Functionalized on Both External and Internal Surfaces."
JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C - 116 (13): 7499-7506   DOI : 10.1021/jp301177q
Cristina Zanzottera, Aurelie Vicente, Edvige Celasco, Christian Fernandez, Edoardo Garrone, and Barbara Bonelli

"Thermal Collapse of Single-Walled Alumino-Silicate Nanotubes: Transformation Mechanisms and Morphology of the Resulting Lamellar Phases."
JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C - 116 (44): 23577-23584   DOI : 10.1021/jp3090638
Cristina Zanzottera, Aurelie Vicente, Marco Armandi, Christian Fernandez, Edoardo Garrone, and Barbara Bonelli


Séminaire(s) invité(s)
"Solid-State NMR and Operando NMR to study zeolites structure and properties."
Department of Chemical Engineering and School of Environmental Science and Engineering, POSTECH - Pohang,Corée du Sud - 2012-08-04
Presented by Christian FERNANDEZ


Oraux
"Tailoring the surface properties of Single-walled aluminosilicate NTs: Imogolite-like materials. "
International Symposium on Zeolites and MicroPorous Crystals - HIROSHIMA,JAPON - 2012-07-28
Presented by Aurélie Vicente with the help of Cristina Zanzottera, Edvige Calasco, Christian Fernandez, Edoardo Garrone, and Barbara Bonelli


Book / Book Section
"Probing Quadrupolar Nuclei by Solid-State NMR Spectroscopy: Recent Advances."
In SOLID STATE NMR, edited by JCC Chan, 306, 119-188. SPRINGER-VERLAG BERLIN, Topics in Current Chemistry
Christian Fernandez and Marek Pruski