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Etude de la croissance de nanotubes de carbone à partir de catalyseurs métalliques élaborés en chimie douce (H/F)

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

Date Limite Candidature : lundi 1 mars 2021

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Informations générales

Référence : UMR104-ANNLOI-003
Lieu de travail : CHATILLON
Date de publication : lundi 8 février 2021
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 6 mois
Date d'embauche prévue : 1 avril 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : entre 2648 et 3768 euros bruts mensuels selon expérience
Niveau d'études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : 1 à 4 années

Missions

Le chercheur aura pour mission de mettre en œuvre la synthèse chimique par voie colloïdale de particules métalliques à base de métaux de transition et de tester la capacité de ces particules pour la croissance sélective de nanotubes de carbone monoparoi par la technique de dépôt chimique en phase vapeur.

Activités

Le chercheur partagera son activité sur trois sites du consortium d'un projet ANR (voir le contexte). Il effectuera les synthèses chimiques des particules à l'ICMMO ( groupe de Vincent Huc), les caractérisations structurales des particules et des tubes avec les moyens de spectroscopie et de microscopie électronique en transmission dont le LEM dispose l'accès (Raman, EELS, EDX, HRTEM) Enfin il participera à des campagnes d'expériences de croissance in situ dans un microscope électronique environnemental de dernière génération dont est équipé le LPICM (Ecole Polytechnique).

Compétences

Le candidat aura des compétences en chimie de la matière condensée, sur l'élaboration par voies chimiques de nanoparticules métalliques, la synthèse de nanotubes de carbone par les techniques de type CVD, et la caractérisation de ces différents nano-objets par des techniques spectroscopiques et microscopie électronique en transmission. Une expérience en microscopie électronique environnementale pour mener des expériences de de croissance in situ sera un plus. Un goût affirmé pour l'expérimentation et pour la technique.

Contexte de travail

Le projet est partie prenante d'un projet ANR piloté par le laboratoire CINAM (U. Aix Marseille) et qui implique les laboratoires LEM et ICMMO de l'Université Paris Saclay et le laboratoire LPICM de L'Ecole Polytechnique. Ce projet est centré sur la compréhension des mécanismes de croissance des nanotubes de carbone dans les voies de synthèse de type CVD et la recherche de systèmes catalytiques pouvant amener une sélectivité structurale lors de la synthèse.
Malgré les intenses recherches menées depuis près de 20 ans aussi bien sur un plan expérimental que théorique, le contrôle pendant la synthèse de la structure atomique des nanotubes de carbone monoparoi, définie par leur diamètre et leur hélicité, qui conditionne leurs propriétés électroniques et leur caractère métallique ou semiconducteur, reste en effet un défi majeur. La voie de synthèse qui prédomine aujourd'hui est la technique de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) qui consiste à craquer un précuseur moléculaire carboné à la surface de nanoparticules métalliques de taille nanométrique. Lors d'études antérieures, nous avons pu établir le rôle clé de la nature chimique du catalyseur et en particulier sa teneur en carbone qui a été démontrée agir directement sur le mode de croissance des tubes.
Sur le plan expérimental, l'objectif général du projet est de développer des stratégies de synthèse de catalyseurs mono ou bimétalliques dont on peut moduler la solubilité en carbone et d'étudier par des expériences de synthèse de nanotubes suivies in situ comment cette solubilité agit sur la sélectivité en hélicité.

Contraintes et risques

Les trois laboratoires, LEM, ICMMO et LPICM ont une expérience éprouvée de travail en commun acquise par la conduite de projets successifs et l'encadrement de doctorants et chercheurs post-doctorants communs. La voie de synthèse colloïdale est en place à l'ICMMO ainsi que le panel de moyens de caractérisation du LEM. Des premières campagnes de synthèse in situ en TEM ont démontré leur faisabilité et leur potentiel.
Les contraintes sont le travail sur plusieurs sites et la programmation de campagnes sur le microscope environnemental.

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