Postdoctorant (H/F) en cristallochimie des métalloïdes critiques dans les déchets miniers

Description du Poste

Les Missions

Ce projet s'inscrit dans le cadre du programme ANR REXEL (Atténuation naturelle et résilience des systèmes : comment concilier exploitation des ressources minérales et protection de l'environnement), qui vise à analyser les évolutions spatio-temporelles des déchets d’un ancien site minier soumis à l’altération et l'érosion depuis 60 ans. Un des objectifs principaux est d'acquérir des connaissances fondamentales sur les processus contrôlant les risques environnementaux liés à la dynamique de contaminants métalliques (spéciation, géochimie) dispersés par différents vecteurs et leur devenir dans les écosystèmes environnants à préserver (eau, sols, sédiments).

L'Activité

Le/la post-doctorant.e étudiera les phases/minéraloïdes contenant de l'As, du Bi et du W, depuis leur forme primaire jusqu'à leur forme secondaire voire tertiaire, afin d’identifier les indices d'altération et/ou de stabilité et les diverses étapes aboutissant à des formes authigéniques stables en conditions supergènes. L’étude de telles phases se confronte à des verrous analytiques liés à la taille des minéraloïdes, dont la plupart mesurent 3 à 1 µm voir moins, limitant la précision des analyses réalisées à l'aide des techniques conventionnelles. Si des données minéralogiques existent déjà pour les matériaux du site d’étude visé, peu de données spectroscopiques (voire aucune pour certains éléments) ont été acquises concernant les environnements de coordination local et les états d'oxydation de As et encore moins de Bi & W. Ces objectifs seront atteints grâce à des techniques de minéralogie fine et de chimie cristalline combinant la diffraction des rayons X et analyse de la fonction de distribution de paires, la spectroscopie infrarouge et la spectroscopie µ-Raman. La cartographie chimique et la spéciation des phases seront évaluées par spectroscopies de fluorescence et d'absorption X sur synchrotron avec une résolution spatiale submicrométrique. Des données spectroscopiques sur l'As, Bi et W seront notamment recueillies afin de déterminer leur environnement de coordination local et leur état d'oxydation. Afin d'évaluer la probabilité/affinité et les mécanismes de rétention des « métaux » dans les phases porteuses, une approche originale de ce projet consistera à reproduire une série de phases synthétiques de type alunite AB3(XO4)2(OH)6 en faisant varier la composition des sites cristallographiques A (K, Bi), B (Fe, Al) et X (As, S, P). Ces phases modèles seront synthétisées par voie hydrothermale. Après caractérisation, la sorption/désorption des éléments As, Bi et W sera évaluée par des tests de lixiviation statiques et/ou dynamiques dont les solutions seront analysées par ICP-MS. Des extractions sélectives permettront de compléter les données minéralogiques sur la distribution de l'As, du Bi et du W dans différentes fractions plus ou moins mobiles en fonction des évolutions des paramètres physico-chimiques du milieu. L’ensemble de ces résultats permettra de mieux comprendre les mécanismes contrôlant la mobilité et/ou l'immobilisation potentielle des métaux dans les systèmes naturels et de mieux comprendre les cinétiques réactionnelles in situ.

Votre Profil

Compétences

Le/la candidat.e doit être titulaire d'un doctorat en chimie physique ou en géosciences, avec une expertise en chimie cristalline et/ou en géochimie. Une expérience en synthèse minérale inorganique et en chimie analytique serait appréciée. Il/elle doit être motivé(e) par l'expérimentation et posséder des compétences organisationnelles.

Votre Environnement de Travail

Le Laboratoire de Physique des Solides est une unité mixte de recherche (UMR 8502) de l'Université Paris-Saclay et du CNRS. Il est affilié à l'Institut de Physique du CNRS et à la 28e section du Conseil National des Universités. Le LPS est membre de la Fédération Friedel-Jacquinot, structure de coordination de la physique sur le plateau du Moulon à Orsay (IdF). Il regroupe une centaine de chercheurs et enseignants-chercheurs, expérimentateurs et théoriciens, et l'activité de recherche est soutenue par une soixantaine d'ingénieurs, techniciens et administratifs. Le laboratoire accueille chaque année un grand nombre d'étudiants de premier et deuxième cycle dont de nombreux doctorants, ainsi que des chercheurs en postdoctorat et des scientifiques invités. Le laboratoire couvre une plus grande variété de sujets que son nom ne le suggère, et vise à aborder toute la diversité de la physique de la matière condensée. L'activité de recherche s'organise autour de trois grands axes, qui impliquent chacun à peu près le même nombre de scientifiques :
• Nouveaux états électroniques de la matière
• Phénomènes physiques aux dimensions réduites
• Matière molle et interface physique-biologie
Dans le premier axe sont regroupées des études tant expérimentales que théoriques ayant trait aux propriétés des systèmes dans lesquels les corrélations électroniques sont généralement fortes et qui sont sièges de propriétés remarquables et d'états électroniques non conventionnels tels que la supraconductivité, le magnétisme, les transitions métal-isolant etc. Dans le deuxième se retrouvent les activités relevant des « nanosciences » au sens large. Elles sont ici abordées du point de vue des propriétés fondamentales, lorsque les dimensions d'un objet deviennent aussi petites que certaines distances caractéristiques (longueur de cohérence, libre parcours moyen, …). Le troisième axe, étend le concept de « matière molle » à des systèmes biologiques. Les thèmes vont donc des systèmes complexes aux tissus vivants, des cristaux liquides aux mousses, en passant par les polymères ou les systèmes granulaires. Ces études physiques sont à l'interface avec la physico-chimie et la biologie. Le travail de recherche s'effectuera au sein de l'équipe MATRIX du Laboratoire de Physique des Solides (CNRS-UMR 8502). Ce projet de recherche bénéficie d'un financement de l’ANR.

Rémunération et avantages

Rémunération

à partir de 3131.32€ brut mensuel selon expérience

Congés et RTT annuels

44 jours

Pratique et Indemnisation du TT

Pratique et indemnisation du TT

Transport

Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300€

À propos de l’offre

À propos du CNRS

Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d’associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.

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