Ce mémoire met en perspective les résultats marquants issus des recherches que j’ai réalisées depuis l’obtention de ma thèse de doctorat (Janvier 2000, Université de Caen). Ces travaux ont été menés au Schuit Institute of Catalysis (TU Eindhoven, Pays-Bas) à l’occasion d’un stage post-doctoral 2000 sous la direction du Professeur Rutger van Santen, au Laboratoire Catalyse et Spectrochimie (LCS) de l'ENSICAEN entre 2001 et 2008, ainsi qu’au centre de recherches Grace Davison (Columbia, MD, USA) de 2004 à 2009, en particulier lors d’un congé pour recherches en 2009. Mes travaux ont essentiellement porté sur l'étude des propriétés superficielles d’oxydes et de sulfures métalliques supportés utilisés en vue d'applications catalytiques, en particulier pour la désulfuration des carburants fossiles par des catalyseurs d’hydrotraitement ou des additifs de catalyseurs de craquage catalytique . Plus récemment, j’ai développé une activité de recherche visant à évaluer l’utilisation de catalyseurs d’hydrotraitement pour l’hydrodéoxygénation de bio-huiles en vue de la production de bio-carburants de seconde génération. Enfin, j’ai également mené ou participé à des études plus 'fondamentales' (non liées à une application catalytique), en particulier l’étude de nouveaux aspects de la spectroscopie infrarouge de la pyridine adsorbée, l’une des sondes d’acidité les plus utilisées pour la caractérisation des surfaces. Dans ces études, j'ai principalement utilisé des méthodes spectroscopiques (spectroscopie IR in situ et operando), des méthodes de modélisation moléculaire (calculs ab initio et DFT) et des tests catalytiques (sur charges modèles ou réelles) afin de mettre en évidence des relations entre les spectres de vibration de molécules sondes adsorbées, la nature des sites d'adsorption et, le cas échéant, leur activité catalytique. A partir des relations structure - activité ainsi établies, l'objectif appliqué de ces études est d’aboutir à la définition des propriétés des sites de surface requis pour obtenir une activité catalytique optimale. .