Missions

Dans la future économie basée sur l'hydrogène, les moyens rentables et efficaces de séparer l'hydrogène des autres espèces restent un défi. Les Membranes à Matrice Mixte, combinant des charges inorganiques distribuées à l'échelle nanométrique dans une matrice polymère, permettent d'améliorer les performances des membranes polymères pures et de résoudre les problèmes de fragilité inhérents aux parties inorganiques. Sur la base de travaux récents menés au sein de notre consortium de recherche, nous proposons d'étudier à basse température (T inférieures à 100°C) l'efficacité d'absorption/désorption d'un réseau percolant de NPs de Pd de 3-5 nm de diamètre. En ce qui concerne la matrice polymère, nous avons choisi des polymères vitreux à température ambiante tels que l'acétate de cellulose et le polysulfone en raison de leur stabilité chimique/mécanique et qui sont connus pour être utilisés comme membrane de séparation de gaz performante.
Les membranes obtenues seront caractérisées par des expériences de conductivité électrique, de microscopie électronique et de transport de gaz. Ces études devraient permettre de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans le transport des gaz à travers les membranes et de définir les phénomènes dominants qui apparaissent lors de la diffusion des gaz à l'échelle nanométrique. En effet, la diffusion des gaz à travers la membrane est le résultat de la combinaison de plusieurs phénomènes dont la contribution peut varier en fonction de la nature de la membrane (composition et structuration). Nous envisageons donc de modifier le diamètre des NPs de Pd du système percolant, favorisant ainsi le processus de diffusion en solution et/ou d'utiliser la technique de diélectrophorèse pour créer une nanostructuration des NPs lors de la mise en œuvre du composite. Dans ce cas nous devrions pouvoir augmenter le nombre de clusters de percolation de Pd NPs et favoriser la diffusion de l'hydrogène.
La personne recrutée sera en charge de développer tous ces aspects de cette étude, de la synthèse des nanoobjets de Pd à la caractérisation ultime des membranes en vue d'obtenir un délivrable performant en terme de sélectivité et perméabilité de l'H2.

Activités

- Faire la synthèse et la caractérisation physico-chimique des nanostructures de Pd
- Réaliser la membrane de Pd/polymère
- Caractériser la membrane par microscopie électronique, conduction électrique et chromatographie en phase gazeuse.

Compétences

- Une expérience importante en Chimie de synthèse inorganique
- Expert en matériaux hybrides, composites.
- Des connaissances des techniques de caractérisation telles que la chromatographie en phase gazeuse.
- Bon niveau en anglais
- Autonomie et travail en équipe.

Contexte de travail

- La personne recrutée travaillera au sein du Laboratoire des Multimatériaux et Interfaces LMI UMR 5615 composé de 50 permanents dans le groupe "matériaux basses dimensionnalités. Il sera sous la responsabilité du directeur d'Unité, Pr. A. Brioude.
Il travaillera au LMI dans le batiment Chevreul au deuxième étage et en étroite collaboration avec l'IMP et le LGEF de l'INSA qui se trouvent sur le campus LyonTech la doua.

Contraintes et risques

Aucune contrainte particulière, ni risques potentiels