Activités de recherche
J’effectue mes recherches au sein de l’équipe Chimie du Solide de l’UCCS dans le groupe "Matériaux Oxydes pour l’Energie". Nos travaux portent sur la préparation, la caractérisation et l’optimisation de matériaux oxydes conducteurs ioniques et/ou conducteurs mixtes. Les principales applications visées pour ces matériaux sont :
- les piles à combustible de type SOFC (Solid Oxide Fuel Cell), comme matériaux électrolyte ou comme électrodes,
- l’électrolyse à haute température en cellules oxyde solides SOEC (Solid Oxide Electrolyser Cell), comme matériaux électrolyte ou comme électrodes,
- la séparation électrochimique de l’oxygène de l’air,
- l’oxydation ménagée des hydrocarbures. Cette dernière application fait l’objet d’un projet transversal au sein de l’UCCS avec le Groupe Alcanes/Biomasse de l’Equipe de Catalyse Hétérogène, où nous étudions le découplage redox des réactions d’oxydation sélectives dans un réacteur catalytique à membrane dense (CDMR, Catalytic Dense Membrane Reactor) sur des membranes céramiques à bases d’oxyde de bimuth.
Techniques utilisées : diffraction des rayons X sur poudre (DRX à l’ambiante ou DRX en température sous atmosphère contrôlée), analyses thermiques (ATG, ATD, dilatométrie), spectroscopie Raman, microscopie électronique à balayage, échange isotopique O16/O18 combiné au ToF-SIMS, caractérisations électrochimiques : spectroscopie d’impédance complexe sous air ou sous pression partielle d’oxygène, mesures de conductivités par la méthode des 4 pointes …
Principales publications
Publications in the database: 29 (since 2003)2021- Epitaxial LaMnO3 films with remarkably fast oxygen transport properties at low temperature.
Rodriguez-Lamas Raquel, Pirovano Caroline, Stangl Alexander, Pla Dolors, Jónsson Ragnar, Rapenne Laetitia, Sarigiannidou Eirini, Nuns Nicolas, Roussel Hervé, Chaix-Pluchery Odette, Boudard Michel, Jiménez Carmen, Vannier Rose-Noëlle, Burriel Mónica.
Journal of Materials Chemistry A, vol. 9, pg. 12721-12733 (2021)  DOI
2020- Performance of La0.5Sr1.5MnO4±δ Ruddlesden-Popper manganite as electrode material for symmetrical solid oxide fuel cells. Part B. the hydrogen oxidation reaction.
Sandoval Mónica V., Cardenas Carolina, Capoen Edouard, Roussel Pascal, Pirovano Caroline, Gauthier Gilles H.
Electrochimica Acta, vol. 353, pg. 136494 (2020) DOI
2019- Pure and Zr-doped YMnO3+δ as a YSZ-compatible SOFC cathode: a combined computational and experimental approach.
Moreno Botello Zulma L., Montenegro Alejandra, Grimaldos Osorio Nicolas, Huvé Marielle, Pirovano Caroline, Småbråten Didrik R., Selbach Sverre M., Caneiro Alberto, Roussel Pascal, Gauthier Gilles H.
Journal of Materials Chemistry A, vol. 7, pg. 18589-18602 (2019) DOI
- Study of La4BaCu5-xMnxO13+δ materials as potential electrode for symmetrical-SOFC.
Durán Silvia, Rangel Nathaly, Silva Camila, Macias Mario A., Capoen Edouard, Pirovano Caroline, Niemczyk Anna, Suescun Leopoldo, Roussel Pascal, Gauthier Gilles H.
Solid State Ionics, vol. 341, pg. 115031 (2019) DOI
- Performance of La0.5Sr1.5MnO4±δ Ruddlesden-Popper manganite as electrode material for symmetrical solid oxide fuel cells. Part A. The oxygen reduction reaction.
Sandoval Mónica V., Cárdenas Carolina, Capoen Edouard, Pirovano Caroline, Roussel Pascal, Gauthier Gilles H.
Electrochimica Acta, vol. 304, pg. 415-427 (2019) DOI
2018- Study of La4BaCu5−xCoxO13+δ series as potential cathode materials for intermediate-temperature solid oxide fuel cell.
Duran Silvia, Tellez Jhoan, Sandoval Mónica V., Macias Mario A., Capoen Edouard, Pirovano Caroline, Roussel Pascal, Niemczyk Anna, Barrera Castillo Mónica, Mogni Liliana, Suescun Leopoldo, Gauthier Gilles H.
Solid State Ionics, vol. 326, pg. 116-123 (2018) DOI
- Synthesis and preliminary study of Nd x AE 2-x MnO 4±δ (AE: Ca, Sr) for symmetrical SOFC electrodes.
Sandoval Mónica V., Durán Silvia, Prada Andrea, Pirovano Caroline, Gardoll Olivier, Roussel Pascal, Gauthier Gilles H.
Solid State Ionics, vol. 317, pg. 194-200 (2018) DOI
2017- In-depth study of the Ruddlesden-Popper La x Sr 2−x MnO 4±δ family as possible electrode materials for symmetrical SOFC.
Sandoval Mónica V., Pirovano Caroline, Capoen Edouard, Jooris Romain, Porcher Florence, Roussel Pascal, Gauthier Gilles H.
International Journal of Hydrogen Energy, vol. 42, pg. 21930-21943 (2017) DOI
2015- Determination of total arsenic using a novel Zn-ferrite binding gel for DGT techniques: Application to the redox speciation of arsenic in river sediments.
Gorny Josselin, Lesven Ludovic, Billon Gabriel, Dumoulin David, Noiriel Catherine, Pirovano Caroline, Madé Benoît.
Talanta, vol. 144, pg. 890-898 (2015) DOI
- Growth of Ca3Co4O9+δ thin film on sapphire substrate and CGO dense pellet by pulsed laser deposition. Structural, microstructural, surface and electrochemical characterizations.
Chambrier M.H., Huo D., Thoréton V., Rolle A., Mamède A.S., Estradé S., Blach J.F., Pirovano C., Daviero-Minaud S., Roussel P., Peiró F., Vannier R.N.
Solid State Ionics, vol. 273, pg. 13-17 (2015) DOI
- Influence of the synthesis route on the formation of 12R/10H-polytypes and their magnetic properties within the Ba(Ce,Mn)O3family.
Macías Mario A., Mentré Olivier, Pirovano Caroline, Roussel Pascal, Colis Silviu, Gauthier Gilles H.
New J. Chem., vol. 39, pg. 829-835 (2015) DOI
2014- Oxide diffusion in innovative SOFC cathode materials.
Hu Y., Thoréton V., Pirovano C., Capoen E., Bogicevic C., Nuns N., Mamede A.-S., Dezanneau G., Vannier R. N.
Faraday Discuss., vol. 176, pg. 31-47 (2014) DOI
- Oxygen transport kinetics of the misfit layered oxide Ca3Co4O9+d.
Thoréton Vincent, Hu Yang, Pirovano Caroline, Capoen Edouard, Nuns Nicolas, Mamede Anne-Sophie, Dezanneau Guilhem, Yoo Chun-Yul, Bouwmeester Henny J.M., Vannier Rose-Noelle.
J. Mater. Chem. A, vol. 2, pg. 19717-19725 (2014) DOI
- Oxide Ion Transport in Promising Cobaltites for SOC.
Thoréton Vincent, Hu Y., Kehal I., Flandre X., Huo Da, Pirovano C., Rolle A., Capoen E., Nuns N., Mamede A.S., Dezanneau G., Vannier R.N.
Procedia Engineering, vol. 98, pg. 115-120 (2014) DOI
2012- Effect of Ce-Doping on the Electrical and Electrocatalytical Behavior of La/Sr Chromo-Manganite Perovskite as New SOFC Anode.
Lay E., Benamira M., Pirovano C., Gauthier G., Dessemond L.
Fuel Cells, vol. 12, pg. 265-274 (2012) DOI
- A Comprehensive Scenario of the Crystal Growth of γ-Bi2MoO6Catalyst during Hydrothermal Synthesis.
Kongmark Chanapa, Coulter Rachel, Cristol Sylvain, Rubbens Annick, Pirovano Caroline, Löfberg Axel, Sankar Gopinathan, van Beek Wouter, Bordes-Richard Elisabeth, Vannier Rose-Noëlle.
Crystal Growth < Design, vol. 12 (12), pg. 5994-6003 (2012) DOI
2010- Synthesis of γ-Bi2MoO6 catalyst studied by combined high-resolution powder diffraction, XANES and Raman spectroscopy.
Kongmark C., Martis V., Pirovano C., Löfberg A., van Beek W., Sankar G., Rubbens A., Cristol S., Vannier R.-N., Bordes-Richard E.
Catalysis Today, vol. 157, pg. 257-262 (2010) DOI
- Elaboration, by tape casting, and thermal characterization of a solid oxide fuel half-cell for low temperature applications.
Bonhomme Claire, Beaudet-Savignat Sophie, Chartier Thierry, Pirovano Caroline, Vannier Rose-Noëlle.
Materials Research Bulletin, vol. 45, pg. 491-498 (2010) DOI
- Influence of microstructure and architecture on oxygen permeation of La(1−X)SrXFe(1−Y)(Ga, Ni)YO3−δ perovskite catalytic membrane reactor.
Juste E., Julian A., Geffroy P.-M., Vivet A., Coudert V., Richet N., Pirovano C., Chartier T., Del Gallo P.
Journal of the European Ceramic Society, vol. 30, pg. 1409-1417 (2010) DOI
- CGO-based electrochemical catalysts for low temperature combustion of propene.
Karoum R., Roche V., Pirovano C., Vannier Rose-Noelle, Billard A., Vernoux P.
Journal of Applied Electrochemistry, vol. 40, pg. 1867-1873 (2010) DOI
2009- Investigation of transport numbers in yttrium doped bismuth niobates.
Małys M., Hołdynski M., Krok F., Wróbel W., Dygas J.R., Pirovano C., Vannier R.-N., Capoen E., Abrahams I.
Journal of Power Sources, vol. 194, pg. 16-19 (2009) DOI
- Low temperature electrochemical catalysts using a BITAVOX electrolyte.
Karoum R., Pirovano C., Vannier R.N., Vernoux P., Billard A.
Catalysis Today, vol. 146, pg. 359-366 (2009) DOI
- Electrochemical modification of the catalytic properties of composite membranes of substituted Bi4V2O11 (BIMEVOX) for propane oxidation in a catalytic dense membrane reactor.
Bodet H., Löfberg A., Pirovano C., Steil M.C., Vannier R.N., Bordes-Richard E.
Catalysis Today, vol. 141, pg. 260-263 (2009) DOI
- Elucidating the genesis of Bi2MoO6 catalyst by combination of synchrotron radiation experiments and Raman scattering.
Kongmark Chanapa, Martis Vladimir, Rubbens Annick, Pirovano Caroline, Löfberg Axel, Sankar Gopinathan, Bordes-Richard Elisabeth, Vannier Rose-Noëlle, Van Beek Wouter.
Chemical Communications, pg. 4850 (2009) DOI
2006- Oxygen permeation in bismuth-based materials. Part I: Sintering and oxygen permeation fluxes.
CAPOEN E, STEIL M, NOWOGROCKI G, MALYS M, PIROVANO C, LOFBERG A, BORDESRICHARD E, BOIVIN J, MAIRESSE G, VANNIER R.
Solid State Ionics, vol. 177, pg. 483-488 (2006) DOI
2005- Impedance study of the microstructure dependence of the electrical properties of BIMEVOXes.
PIROVANO C, STEIL M, CAPOEN E, NOWOGROCKI G, VANNIER R.
Solid State Ionics, vol. 176, pg. 2079-2083 (2005) DOI
- Thermal stability and preparation of dense membrane ceramics of BIMEVOX.
STEIL M, RATAJCZAK F, CAPOEN E, PIROVANO C, VANNIER R, MAIRESSE G.
Solid State Ionics, vol. 176, pg. 2305-2312 (2005) DOI
2004- Oxygen permeation versus catalytic properties of bismuth-based oxide ion conductors used for propene oxidation in a catalytic dense membrane reactor.
Löfberg A, Boujmiai S, Capoen E, Steil M.C, Pirovano C, Vannier R.N, Mairesse G, Bordes-Richard E.
Catalysis Today, vol. 91-92, pg. 79-83 (2004) DOI
2003- Characterisation of the electrode–electrolyte BIMEVOX system for oxygen separation Part I. In situ synchrotron study.
Pirovano C., Vannier R.N., Capoen E., Nowogrocki G., Boivin J.C., Mairesse G., Anne M., Dooryhee E., Strobel P.
Solid State Ionics, vol. 159, pg. 167-179 (2003) DOI
Activités d’enseignement
Maître de conférences à l’Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille, j’y effectue les enseignements suivants :
- Travaux dirigés de Chimie Analytique, ENSCL 1ère année
- Travaux pratiques de Chimie Analytique, ENSCL 1ère année
- Travaux pratiques de Chimie Physique, ENSCL 1ère année
- Cours Valorisation et Recyclage des Matériaux, ENSCL 3ème année option Matériaux
Collaboration et participation à des programmes de recherche
- PHC Alliance (GB), 2006-2008, Structure of disordered nano-oxide catalysts, Pr. G. Sankar, University College of London
- PHC Polonium (Pologne), 2006-2008, Oxygen transport properties in bismuth oxide based ceramic, M. Malys, Faculty of Physics, Warsaw University of Technology
- ANR EVERSTE, janvier 2008-mars 2010, Electrolyse de la Vapeur d’Eau REalisée sur cellules Symétriques fonctionnant à Température Elevée, Coordinateur : CEA-LITEN Grenoble, autres participants ; IMN Nantes, LECIME ENSC Paris, LEPMI Grenoble, CERAM-Pilot Limoges (ANR-07-PANH-005).
Autres
Responsabilités pédagogiques
- Responsable des services de TP Chimie Analytique et de Chimie Physique à l’ENSCL
- Co-responsable 3P (Projet Professionnel et Personnel) à l’ENSCL, module d’accompagnement des étudiants pour la construction de leur parcours et de leur projet professionnel
Responsabilités administratives locales
- Membre du Conseil d’Administration de l’ENSCL
- Membre du Conseil d’Unité de l’UCCS UMR 8181
- Membre local du Comité d’organisation du 6WCOC« 6th World Congress on Oxidation Catalysis », Lille-France 5-10 juillet 2009
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