En chimie, les réactions de cycloaddition sont parfois difficiles à réaliser.  En effet, deux molécules mélangées ne réagissent souvent pas ensemble, car elles se rencontrent trop rarement pour donner lieu à une réaction efficace. Pourtant, ces réactions sont fondamentales en chimie organique car elles permettent notamment d’assembler rapidement des structures complexes. 

Une façon de contourner ce manque de réactivité est de physiquement rapprocher les molécules en les reliant ensemble par un lien qui peut être coupé quand il a effectué son travail. C’est ce qu’on appelle le « tethering » en anglais, ou agrafage temporaire en français. Cette image est pertinente : la stratégie correspond en effet à fixer deux molécules dans l’espace pour qu’elles n’aient pas le choix que de réagir ensemble. 

Dans le contexte de ce projet, la stratégie d’agrafage est appliquée à des précurseurs de cycloaddition peu étudiés : les oxidopyridiniums. L’intérêt de ces composés est qu’ils permettent un accès rapide et sélectif à des produits polycycliques azotés, mais leur utilisation sans agrafage est généralement inefficace.

De façon générale, les molécules polycycliques azotées sont des composés organiques dans lesquels l'azote est présent au sein de la structure cyclique (hétérocycles) ou en tant que substituant. Ces molécules sont omniprésentes en chimie médicinale, en biochimie et en agrochimie.  Elles jouent un rôle clé et structurel fondamental dans la biologie, la pharmacologie et la chimie organique.

De façon plus précise, dans le cadre de ce projet, parmi les familles de molécules qui peuvent ainsi être obtenues, citons par exemple les tropanes, famille d’alcaloïdes bicycliques obtenus de sources naturelles et dont certains (ou leur dérivés) sont utilisés comme médicament. Le buscopan, bien connu, fait partie de cette famille.

Si l’on souhaite aller plus loin, c’est à ce moment-là que rentre en jeu le deuxième objectif de ce projet : appliquer le réarrangement de Beckmann aux produits obtenus par cycloaddition. Cela permet d’introduire un deuxième atome d’azote dans les structures. Ceci ouvre les perspectives vers la synthèse des phlegmadines, un groupe de produits naturels qui pour l’instant n’ont jamais pu être préparés par synthèse organique, alors que leurs propriétés biologiques décrites sont prometteuses. Plus récemment, dans le domaine des recherches en oncologie, des inhibiteurs de KRAS contenant des bicycles diazotés ont été décrits.

En prenant du recul, l’objectif est de rendre la synthèse chimique, et donc l’obtention de molécules en grandes quantités, plus durable : les produits-cible sont préparés de façon plus rapide et plus efficace. Ceci accélère la recherche tout en diminuant l’impact sur l’environnement. En effet, moins il y a d’étapes dans la fabrication d’un produit, moins on utilise d’eau, de solvants, de réactifs et de temps : on consomme donc moins d’énergie, on génère moins de déchets et on diminue aussi le coût, tout en étant plus rapide ! 

Lionel-Marie Van Geesbergen avait déjà investigué avec succès ces réactions accélérées par agrafage avec des molécules oxygénées lors de son mémoire de master en chimie à l’UNamur dans le même laboratoire.  Après seulement 1 mois et demi d’investigations, le doctorant a déjà démontré la faisabilité de sa méthode avec des molécules azotées.  Maintenant que l’approche est validée, elle va pouvoir être développée pour en déterminer la portée et les limites.

En tant que moteur de l'innovation et du développement en Europe et aux États-Unis, Phoenix Capital développe de nombreuses synergies avec des universités en Italie et à l'international, favorisant l'excellence dans l'enseignement.

En soutenant ce projet de recherche, Phoenix Capital encourage la recherche scientifique et les technologies de pointe développées par l'UNamur dans le domaine de la chimie organique synthétique.

C'est dans les universités que naissent les idées susceptibles d'améliorer la vie des gens, de rendre les chaînes d'approvisionnement plus compétitives et d'accélérer la transition vers des modèles de production durables. Au cœur de cette vision se trouvent les jeunes talents qui cultivent une passion pour la science : des chercheurs qui, avec curiosité et rigueur, transforment les questions d'aujourd'hui en solutions de demain. Construire des ponts entre les universités et les entreprises signifie leur donner des outils, du temps et de la confiance. C'est ainsi que nous entendons contribuer à un écosystème d'innovation plus fort, plus inclusif et plus responsable.

Après 3 ans de recherches post-doctorales en flow chemistry et synthèse de produits naturels à l’Université de Cambridge, avec le Prof. Steven Ley, il débute aux FUNDP où il reprend le laboratoire de Chimie Organique de Synthèse (COS) pour y développer des projets de synthèse de produits naturels, de développement de nouvelles réactions, et de chimie médicinale, tout en occupant diverses fonctions au sein du Département de Chimie, et en s’attelant à améliorer constamment l’enseignement de la chimie organique à l’UNamur.

Dans le cadre de son stage, il a ensuite contribué, en collaboration avec Syensqo, à un projet de valorisation de sous-produits issus de l’industrie des polymères au sein du laboratoire du Prof. Gwilherm Evano de l’Université libre de Bruxelles. Ces expériences lui ont permis d’obtenir son master en juin 2024. À la suite de l’obtention de son diplôme, il a participé à l’encadrement et à la formation, en chimie, des étudiants de premier cycle en pharmacie et en sciences biomédicales, tant lors des séances d’exercices que des travaux pratiques. En janvier 2026, il choisit de revenir dans l’équipe du Prof. Lanners afin d’entamer une thèse de doctorat et de poursuivre les recherches initiées lors de son mémoire, en les orientant vers la synthèse de molécules azotées complexes à fort potentiel pharmaceutique.

Une équipe internationale de chercheurs en chimie, menée notamment par le Dr. Laroussi Chaabane et le Prof. Bao-Lian Su, vient de démontrer qu’il est possible de produire de l’hydrogène « vert » en utilisant de l’eau naturelle et la lumière du soleil. Ces résultats ont été publiés dans la prestigieuse revue Chemical Engineering Journal.

Face au changement climatique, à la pollution et aux pénuries énergétiques, la recherche d’alternatives aux combustibles fossiles est devenue une priorité mondiale pour atteindre la neutralité carbone d’ici 2050. Parmi les solutions envisagées, l’hydrogène vert apparaît comme un vecteur énergétique particulièrement prometteur : il possède une densité énergétique élevée et peut être produit sans émissions de gaz à effet de serre. Aujourd’hui, la majorité de l’hydrogène mondial (environ 87 millions de tonnes produites en 2020) est obtenue par des procédés électrochimiques coûteux et polluants, principalement utilisés par l’industrie chimique ou les piles à combustible. D’où l’intérêt majeur de méthodes plus durables.

Produire de l’hydrogène et de l’oxygène directement à partir de l’eau grâce à la lumière un procédé, appelé photocatalyse de l’eau, est souvent qualifié de « Saint Graal de la chimie » tant il est complexe à maîtriser. Au sein de l’Université de Namur, les chercheurs du Laboratoire de Chimie des Matériaux Inorganiques (CMI), rattaché à l’Unité de Chimie des Nanomatériaux (UCNANO) et à l’Institut de recherche Namur Institute of Structured Matter (NISM), ont franchi une étape décisive. Ils ont démontré qu’il est possible d’utiliser de l’eau naturelle, et non plus uniquement de l’eau ultrapure, pour produire de l’hydrogène vert sous l’action de la lumière solaire.

Le nouveau matériau développé est un photocatalyseur tridimensionnel (3D) à base d’oxide de titane, de graphène et de nanoparticules d’or. Cette architecture en 3D permet une meilleure absorption de la lumière et une génération plus efficace d’électrons libres, indispensables pour déclencher la réaction de dissociation de l’eau. L’un des principaux défis réside dans l’utilisation d’eau naturelle, qui contient des minéraux, des sels et des composés organiques susceptibles de perturber le processus. Pour relever ce défi, les chercheurs ont testé leur dispositif avec des eaux de plusieurs rivières belges : la Meuse, la Sambre, l’Escaut et l’Yser.

Les performances obtenues sont quasi équivalentes à celles mesurées avec de l’eau pure.  

Une première en Belgique, ouvrant des perspectives concrètes pour la valorisation durable des ressources naturelles locales !

L'article complet  “Synergistic four physical phenomena in a 3D photocatalyst for unprecedented overall water splitting” est disponible en open access.

Cette avancée scientifique a également valu au Dr. Laroussi Chaabane le prix du meilleur poster lors de la 4th International Colloids Conference (San Sebastián, Espagne, juillet 2025), soulignant l’impact et l’originalité de ces travaux.

Une équipe de recherche internationale

• Université de Namur, Faculté des sciences, UCNANO, Laboratoire de Chimie des Matériaux Inorganiques (CMI) et Namur Institute of Structured Matter (NISM), Belgique | Promoteur (PI) | Professeur Bao Lian SU ; Chercheur post-doctorant | Docteur Laroussi Chaabane
• Institut de chimie organique, Centre de phytochimie, Académie des sciences, Bulgarie
• Département de chimie organique (MSc), Loyola Academy, Inde
• Université libre de Bruxelles (ULB) et Flanders Make, Département de physique appliquée et photonique, Brussels Photonics, Belgique
• Université du Québec à Montréal (UQAM), Département de chimie, Montréal, Québec, Canada
• Institut National de la Recherche Scientifique - Centre Énergie Matériaux Télécommunications (INRS-EMT), Varennes, Québec, Canada
• Université technologique de Wuhan, Laboratoire national de recherche en technologies avancées pour la synthèse et le traitement des matériaux, Chine

À ce stade, l’étude constitue une preuve de concept démontrant la faisabilité du procédé. Elle illustre l’excellence de la recherche en génie chimique et nanomatériaux à l’UNamur, ainsi que son potentiel pour des applications énergétiques durables. Une nouvelle étude est en cours afin d’évaluer les performances du procédé avec de l’eau de mer, une étape clé vers une production d’hydrogène vert à très grande échelle.

Les analyses réalisées ont notamment été possible grâce aux équipements des plateformes technologique Caractérisation Physico-Chimique (PC²), microscopie électronique et Synthèse, Irradiation et Analyse de Matériaux (SIAM) de l’UNamur. Les plateformes technologiques de l’UNamur abritent des équipements de pointe et sont accessibles à la communauté scientifique ainsi qu'aux industries et entreprises. 

Les auteurs remercient le Service Public de Wallonie (SPW) pour son engagement constant en faveur de la recherche scientifique et de l’innovation en Wallonie, permettant à l’UNamur de développer des solutions technologiques à fort impact sociétal et environnemental.

De la recherche fondamentale à la recherche appliquée, l’UNamur démontre chaque jour que la recherche est un moteur de transformation. Grâce à l’engagement de ses chercheurs, au soutien de ses partenaires de tous horizons, aux bailleurs de fonds, aux partenaires industriels et à un solide écosystème de valorisation, l’UNamur participe activement à façonner une société ouverte sur le monde, plus innovante, plus responsable et plus durable.

Le nickel est un métal étonnamment polyvalent, apprécié pour sa résistance et sa durabilité. C’est ce qui explique sa présence dans de nombreuses applications du quotidien. On l’utilise depuis plus de 100 ans dans la fabrication de l’inox, que l’on retrouve partout dans nos cuisines, notamment dans les éviers ou les couverts. Le nickel donne à ces ustensiles une grande durabilité et leur permet de mieux résister à la corrosion, notamment face aux produits ménagers. On le retrouve aussi dans certaines infrastructures. L’Atomium, par exemple, a été entièrement recouvert d’une couche d’inox contenant du nickel après que son revêtement d’origine eut vieilli. Cela lui garantit plusieurs décennies de résistance sans se dégrader. Le nickel est également indispensable aux batteries des voitures électriques car il améliore leur densité énergétique, mais aussi à de nombreuses autres technologies liées aux énergies renouvelables. Enfin, c’est l’un des métaux les plus recyclés et son importance devrait encore s’accroître avec le retour croissant des batteries en fin de vie.

Le Nickel Institute est une organisation mondiale, basée au Canada, avec des bureaux sur plusieurs continents. Sa mission principale est de promouvoir un approvisionnement responsable en nickel et de soutenir le développement durable de cette industrie. Pour cela, nous avons trois départements complémentaires. Le premier, scientifique, est composé de toxicologues spécialisés en santé humaine et environnementale, ainsi que d’un conseiller en prévention chargé de la protection des travailleurs. Le deuxième se concentre sur les politiques publiques et la durabilité en suivant l’évolution des réglementations internationales. Il développe des méthodologies, notamment pour mesurer l’empreinte carbone. Enfin, le troisième est dédié au développement du marché et veille à ce que les différentes applications du nickel soient mieux connues et que les marchés restent ouverts au niveau mondial.

C’est un rôle que je souhaitais vraiment atteindre dans ma carrière. Après mes études à l’UNamur, une année en chimie industrielle à Louvain, un doctorat en Angleterre et un post-doctorat aux Pays-Bas, je n’ai plus pratiqué la chimie en laboratoire, mais ma formation a toujours accompagné ma carrière. Elle m’a donné un esprit analytique et critique, une compréhension des substances chimiques, de leurs propriétés et des processus industriels. Cela m’a permis de dialoguer efficacement avec les autorités et les parties prenantes tout au long de ma carrière. J’explique souvent que des études en chimie ne mènent pas uniquement au laboratoire. Elles ouvrent de nombreuses portes et donnent accès à une multitude de parcours.

Les enjeux sont importants, surtout parce que ce métal est essentiel à la transition énergétique. On le retrouve dans de nombreuses technologies liées au climat, comme les batteries de voitures électriques, l’hydroélectricité ou les éoliennes. Mais le nickel reste un produit minier et sa production se situe principalement dans des pays en développement où l’environnement, les conditions de travail et les communautés locales ne sont pas toujours la priorité. C’est pourquoi le Nickel Institute travaille étroitement avec les autorités, les entreprises et d’autres acteurs pour améliorer la compréhension du nickel et de ses risques. L’objectif est de s’assurer que ceux qui produisent ou manipulent ce métal connaissent les bonnes pratiques pour gérer les risques liés à l’extraction, la production et l’usage industriel. L’enjeu reste donc d’accompagner l’industrie vers des pratiques plus responsables et durables.

J’ai adoré mes années à l’UNamur. Je suis Flamande et beaucoup de mes amis ne comprenaient pas pourquoi je choisissais Namur plutôt que Leuven, mais je ne l’ai jamais regretté. L’ambiance y était très conviviale et le contact avec les professeurs et les assistants très chaleureux. À tel point que nous sommes toujours en contact, quarante ans après notre première année en chimie !

L’un de mes plus beaux souvenirs est la série de concerts que nous avons organisés à l’Arsenal pendant deux années de suite. Je jouais du piano et j’ai notamment eu l’occasion d’interpréter un morceau à quatre mains avec le professeur Jean-Marie André, ou encore un trio avec deux autres professeurs. C’était quelque chose de très naturel à Namur, grâce à la taille humaine de l’université, où tout le monde se connaissait. Cette proximité, je ne suis pas sûre que je l’aurais retrouvée ailleurs.

N’hésitez pas ! Les études de chimie ouvrent de nombreuses portes. Il faut bien sûr avoir un esprit scientifique, mais c’est une formation qui permet de développer des compétences utiles dans de nombreux métiers. Je conseillerai aussi d’accorder une vraie importance aux langues. En Belgique, maîtriser plusieurs langues est un atout essentiel pour évoluer dans l’industrie. Je remarque aussi que les opportunités pour les femmes dans les carrières scientifiques sont bien plus nombreuses qu’autrefois. Au début de ma vie professionnelle, j’étais souvent la seule femme dans la pièce, aujourd’hui, les équipes sont beaucoup plus mixtes, y compris dans une industrie lourde comme celle des métaux. Le fait d’être devenue la première femme présidente du Nickel Institute est assez encourageant.

Le 11 février est la Journée internationale des femmes et des filles de science. À cette occasion, l’UNamur organise la 6^e édition de son colloque Women in Science. Cet événement annuel vise à promouvoir l'accès des femmes et des filles à la science et à la technologie ainsi que leur participation pleine et équitable. Il rappelle le rôle important des femmes dans la communauté scientifique et constitue une excellente occasion d'encourager et de promouvoir de l'égalité des chances pour tous les genres dans les domaines scientifiques et technologiques.

Depuis plus de 30 ans, l’UNamur, via son Laboratoire de Chimie des Matériaux Inorganiques (CMI) dirigé par le Professeur Bao-Lian Su, excelle en recherche fondamentale de solutions catalytiques capables de « nettoyer » l’air et l’eau. En 2014, STÛV s’est rapprochée de cette expertise pour concevoir un système d’épuration des fumées des poêles à bois, durable et peu coûteux, afin d’anticiper le durcissement des normes européennes.

De cette rencontre est né le projet de recherche appliquée R-PUR, financé par la Région wallonne et l’Union européenne dans le cadre du programme Beware, porté par Tarek Barakat (UNamur – CMI). Entre 2014 et 2017, un filtre catalytique innovant a ainsi été développé au sein du laboratoire, en collaboration étroite avec STÛV.

De 2018 à 2024, les technologies brevetées par STÛV et l’UNamur et les équipements de mesures des polluants ont été progressivement transférés vers STÛV, en même temps que des financements Win4Spin-off et Proof of Concept ont permis d’accroître les maturités technologiques et commerciales pour répondre aux besoins du marché. Ces étapes ont mené à poser les bases d’une nouvelle Business Unit chez STÛV, avec l’engagement de Tarek Barakat comme Project Manager et à lever des investissements pour produire les filtres catalytiques.

La collaboration UNamur-STÛV se poursuit aujourd’hui avec le projet Win4Doc (doctorat en entreprise) DeCOVskite, mené par le doctorant Louis Garin (UNamur – CMI) et encadré par Tarek Barakat. Objectifs :

• Développer une deuxième génération de catalyseurs pour réduire complètement les émissions de particules fines.
• Limiter l’usage de métaux précieux.
• Pérenniser la combustion de biomasse et faire de STÛV le leader mondial du poêle zéro émission.

Cette collaboration a permis :

• L’acquisition et le transfert de savoir-faire et d’équipements entre l’UNamur et STÛV pour valider les résultats en conditions industrielles.
• L’organisation de workshops multidisciplinaires, comme celui du 14 octobre, favorisant le partage d’expertises autour de la combustion de biomasse et du développement durable.

Fin octobre, des membres de l’UNamur et de STÛV se sont réunis pour participer à un workshop organisé par l’Administration de la recherche de l’UNamur et STÛV. Objectif ? Valoriser les bénéfices de la recherche collaborative entre entreprise et université autour des sujets touchant tant l’énergie, l’environnement, la rentabilité, l’éthique que la réglementation dans une logique de développement durable. Les deux partenaires y ont évoqué leur collaboration, leurs expertises et leurs perspectives de développement.