Missions

Les polymères de coordination poreux ou Metal-Organic Frameworks (MOFs) sont des matériaux poreux dont les capacités d’adsorption peuvent surpasser celles des matériaux conventionnels tels que les charbons actifs ou zéolithes. A ce titre, ils ouvrent des perspectives très prometteuses pour les enjeux stratégiques de transition énergétique comme la capture du CO2 ou le stockage de vecteurs énergétiques (CH4). Néanmoins, ces capacités élevées s’accompagnent d’effet thermiques inhibiteurs tout aussi importants (exothermique lors de l’adsorption, endothermique lors de la désorption), dérivant notamment de leur conductivité thermique médiocre, et qui induisent des baisses de performances significatives (en capacité, sélectivité et cinétiques de charge/décharge) à l’échelle des applications industrielles.
Ce contrat postdoctoral vise à développer des composites MOF/graphite, dans lesquels la matrice graphitique assurera la conduction thermique et la tenue mécanique, et le MOF assurera les propriétés d'adsorption. Il s'agira en particulier de :
- mettre en place différentes stratégies de synthèse, adaptés à des MOFs de composition et structures variés
- préparer des composites combinant des capacités de stockage élevées et conductivité thermique décente
- produire une sélection de ces composites à "grande" échelle (~100g)
Les propriétés thermiques et d'adsorption des composites seront évaluées dans le cadre de collaborations (voir plus bas).

Activités

- Synthèse de matériaux poreux en solution et préparation de composites MOF-graphite par différentes voies
- Analyses structurale par diffraction des RX, analyses physicochimiques (IR, ATG, mesures d’isothermes d’adsorption de gaz,…), microscopie électronique.

Compétences

Le/la candidat(e) devra posséder un doctorat en chimie des matériaux, et une solide expérience en synthèse en solution et caractérisation par les techniques usuelles du domaines (diffraction des RX, spectroscopie IR, microscopie électronique,…). De bonnes connaissances dans le domaine des matériaux poreux seront appréciées.
- Capacité à communiquer et valoriser les résultats des travaux
- Aptitude à travailler en équipe sur un projet collaboratif

Contexte de travail

L'institut des Matériaux de Nantes Jean Rouxel (IMN) est une Unité Mixte de Recherche (UMR) associant le CNRS et l'Université de Nantes. Mobilisant plus de 200 personnels, il est l'un des principaux centres de recherche sur les matériaux en France (https://www.cnrs-imn.fr/). Le/la post-doctorant(e) travaillera au sein de l'équipe de recherche ST2E (Stockage et Transformation Electrochimiques de l'Energie), et sera encadré par Thomas DEVIC.
Ce contrat se déroulera dans le cadre du projet collaboratif ANR TEM-MOF, qui implique 3 laboratoires académiques, (IMN Nantes, LTEN Nantes et ICMN Orléans), et vise à améliorer la gestion des phénomènes de thermicité dans les MOFs.


Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Contraintes et risques

Le/la post-doctorant(e) sera localisé à l'Institut des Matériaux de Nantes, mais pourra être amené à réaliser des séjours courts dans les laboratoires partenaires, en particulier dans l'autre laboratoire nantais (LTEN).