Soutenance de thèse de MEHREZ Jana


Titre de thèse

Production bio-inspirée de dihydrogène

Bio-inspired hydrogen production

Date

9 October 2025 à 14h00

Adresse

INSPÉ Aix‑Marseille – Campus Étoile, site Saint‑Jérôme 52 avenue Escadrille Normandie Niemen 13013 Marseille Cedex 04, amphi Bt S

Ecole doctorale

Sciences Chimiques - Marseille

Specialité

Sciences Chimiques

Etablissement

Aix-Marseille Université

Mots clés

catalyse,hydrogène,chimie inorganique,électrochimie,

Keywords

catalysis,hydrogen,inorganic chemistry,electrochemistry,

Jury

Jury de thèse
Qualité Nom Etablissement
Directrice de recherche Mme ORIO Maylis Aix Marseille Université, CNRS
Maître de conférences M. HARDRE Renaud Aix Marseille Université
Directrice de recherche Mme DUBOC Carole Université Grenoble Alpes, CNRS
Professeur M. AUKAULOO Ally Université Paris-Saclay
Directrice de recherche Mme ANXOLABEHERE-MALLART Elodie Sorbonne Université, CNRS
Directeur de recherche M. FOURMOND Vincent Aix Marseille Université, CNRS

Résumé de la thèse

Dans un contexte où le développement de sources d'énergie durables devient une priorité mondiale, l'hydrogène apparaît comme un vecteur énergétique prometteur. L'objectif de cette thèse a été de contribuer à la conception de catalyseurs moléculaires efficaces pour la production électrochimique de dihydrogène, en s'inspirant de systèmes bio-inspirés à base de métaux de transition.
Le travail a débuté par la synthèse et la modification de ligands de type thiosemicarbazone, dans le but de comprendre l'impact de leur structure sur les propriétés catalytiques. En jouant sur la nature et la position des substituants sur le cycle aromatique, plusieurs complexes métalliques, principalement à base de nickel, ont été préparés et analysés.
Une grande partie de la recherche a consisté à concevoir et à ajuster la structure des ligands thiosemicarbazones, afin d'étudier leur influence sur l'activité catalytique. Après cette première phase centrée sur le ligand, l'étude a été étendue à l'exploration de différentes conditions expérimentales, notamment le choix de la source de protons, ainsi que la comparaison de deux centres métalliques, dans le but d'identifier les paramètres les plus favorables à la réaction d'évolution de l'hydrogène (HER).
Ce travail a permis de mieux comprendre les relations entre structure moléculaire et activité catalytique, et d'identifier des combinaisons prometteuses pour le développement de catalyseurs moléculaires performants dans le domaine de la conversion de l'énergie.


Thesis resume

In the context of the global energy transition, hydrogen is emerging as a promising energy carrier. This PhD work aimed to contribute to the development of efficient molecular catalysts for the electrochemical production of hydrogen, drawing inspiration from bioinspired systems based on transition metals.
The project began with the design and synthesis of thiosemicarbazone-type ligands, with a focus on understanding how their structural features affect catalytic properties. By varying the nature and position of substituents on the aromatic ring, a series of metal complexes—mainly based on nickel—were prepared and studied.
A significant part of the research involved fine-tuning the ligand structure to evaluate its impact on catalytic performance. After this initial phase, the study was extended by exploring different experimental conditions, in particular the nature of the proton source, and by comparing the catalytic activity of two different metal centers. These investigations aimed to identify the key factors governing the hydrogen evolution reaction (HER) efficiency.
This work provided valuable insights into structure–activity relationships and helped identify promising molecular systems for energy conversion applications.