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La conversion catalytique du CO2 en molécules d'intérêt énergétique est une voie prometteuse pour répondre aux enjeux énergétiques et environnementaux, mais elle reste limitée par une compréhension incomplète des mécanismes élémentaires d'activation et de réduction du CO2. Cette thèse vise à élucider ces mécanismes en catalyse hétérogène, notamment sous conditions photo-assistées, en combinant la méthode d'échange isotopique en régime stationnaire (SSITKA) et la spectroscopie infrarouge operando résolue en temps. Cette approche originale, développée récemment à l'UCCS, permettra de corréler des informations cinétiques quantitatives (temps de résidence, populations et vitesses de formation des intermédiaires) avec l'identification spectroscopique des espèces réactives de surface. Les travaux porteront sur des catalyseurs métalliques et photoactifs supportés sur zircone stabilisée à l'yttrium (YSZ), dont les lacunes d'oxygène et les sites basiques f...