Missions

La recherche sera effectuée dans le cadre du projet SynFlux-Lumicals financé par le PEPR LUMA. Le sujet de recherche porte sur le développement de matériaux photocatalytiques, de photoréacteurs, ainsi que sur la compréhension des mécanismes de la réduction du CO2.

Le programme de recherche comportera plusieurs missions :
1. Optimisation de la structure électronique et catalytiques des photocatalyseurs par dopage, promotion électronique, chimique et hétérostructuration.
2. Intégration des antennes hybrides et des catalyseurs au sein de structures 1D/2D (MOFs, nanotubes d'imogolite, fibres amyloïdes) afin d’améliorer les performance photocatalytiques et photo-électro-catalytiques sous le rayonnement solaire simulé.
3. Définition des métriques standards de la performance catalytique en termes de turnover frequency, turnover number (TOF, TON), d'efficacité énergétique, de sélectivité et de stabilité. La productivité sera optimisée par le couplage de la réduction du CO2 avec l'oxydation d'agents sacrificiels.
4. Optimisation des caractéristiques et du mode opératoire de photoréacteurs. Les expériences commenceront dans un réacteur en mode discontinu, suivies de tests dans un réacteur à flux continu qui fonctionnent dans des milieux gaz-solide ou gaz-solide-liquide.
5. Études mécanistiques et operando de la réduction photocatalytique du CO2. Le travail comprendra le marquage isotopique et des expériences in situ utilisant la plateforme LASIRE de l’université de Lille et les plateformes de l’Institut Chevreul. L'objectif est d'identifier les radicaux, et les intermédiaires à la surface des catalyseurs et d'identifier leur rôle dans la réduction du CO2.

Activités

Le chercheur :
- préparera des matériaux et des photocatalyseurs à base de semiconducteurs ;
- effectuera la caractérisation des matériaux solides et des photocatalyseurs en utilisant une combinaison de diverses méthodes physico-chimiques ;
- procédera à des tests photocatalytiques de la conversion du CO2 ;
- développera la méthode d'analyse des produits de conversion du CO2 ;
- effectuera une étude operando des photocatalyseurs sous les conditions réactionnelles ;
- conduira l’étude du mécanisme de conversion photocatalytique du CO2 ;
- effectuera une analyse quantitative des données de caractérisation et des données cinétiques et mécanistiques.

Compétences

-Doctorat en physique, en chimie de matériaux, en catalyse ou en génie chimique
-Maitrise de techniques de caractérisation des matériaux solides par des techniques in situ et operando
-Expérience en photocatalyse
-Aptitudes à la communication (orale, écrite, présentation)
Maîtrise de l'anglais, le français est facultatif

Contexte de travail

Le chercheur travaillera sur le site de l’UCCS de Villeneuve d'Ascq à l'Université de Lille et à l'Institut Centrale de Lille au sein de l'axe "Catalyse hétérogène".
Dans le cadre du projet, le chercheur participera aux réunions d'avancement organisées à Lille ou dans les autres laboratoires partenaires au cours desquelles elle / il présentera ses résultats. Le cas échéant, elle / il sera également amené(e) à participer à des congrès nationaux ou internationaux pour présenter les résultats obtenus.

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

Exposition aux produits chimiques, aux gaz, aux isotopes stables, au rayonnement UV et aux rayons X dans l'environnement de travail (tests photochimiques, fluorescence des rayons X, diffraction des rayons X).