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Doctorant(e) en électrocatalyse moléculaire (H/F)

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Informations générales

Référence : UMR5250-CYRCOS-001
Lieu de travail : GRENOBLE
Date de publication : mardi 21 avril 2020
Nom du responsable scientifique : Cyrille Costentin et Sylvie Chardon
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Fermeture du cycle de l'azote : Réduction électrochimique de N2O

Mots-clés : N2O, catalyse moléculaire, électrochimie

Le protoxyde d'azote (N2O) est un puissant gaz à effet de serre ; sa capacité d'absorption du rayonnement infrarouge 200 fois plus importante que celle du CO2 fait que son augmentation dans l'atmosphère est responsable de 4% de l'effet de serre additionnel observé depuis le début de l'ère industrielle Issu principalement de la réduction biologique des nitrates (dénitrification), N2O est un maillon du cycle de l'azote qu'il convient de réduire en N2 afin de boucler ce cycle et limiter l'accumulation de N2O dans l'atmosphère Ce projet vise à analyser d'un point de vue fondamental l'activation de liaisons N-O à travers cet exemple de la transformation de N2O en N2. L'approche électrochimique est particulièrement attrayante comme l'indiquent les nombreux progrès effectués ces dernières années dans la compréhension de l'activation des liaisons C-O, O-O voire P-O ou de molécules modèles à l'aide des outils de l'électrochimie moléculaires. Nous étudierons donc la réduction électrochimique de N2O en N2 catalysée par des catalyseurs moléculaires homogènes. Il s'agira dans un premier temps d'effectuer une étude cinétique détaillée par voltammétrie cyclique avec un catalyseur simple (porphyrine de cobalt). Une attention particulière sera portée au rôle de l'acide nécessaire à la rupture de la liaison N-O afin de mettre à jour de degré d'éventuels actes concertés. Dans un second temps différentes familles de catalyseurs (complexes de Mn ou de Ni) seront évaluées et développés, puis on envisagera l'immobilisation des catalyseurs moléculaires prometteurs sur l'électrode.

Contexte de travail

Ce projet est soutenu par la Mission pour les Initiatives Transverses et Interdisciplinaires du CNRS dans le cadre de la thématique « fermeture du cycle du carbone et de l'azote ». Il explore un sujet de recherche fondamentale sur la réduction de liaisons N-O par des voies de catalyse électrochimiques et en collaboration avec l'UMR CNRS-CEA NIMBE, 3685 qui explore les voies chimiques et photochimiques (L. Anthore, CR CNRS).
Le(a) doctorant(e) développera ses travaux au DCM en interaction avec l'UMR CNRS-CEA NIMBE, 3685.
Rémunération: CDD doctorat CNRS, trois ans, à partir d'octobre 2020
Direction de thèse: Sylvie Chardon (DR CNRS) / Cyrille Costentin (PR)

Contraintes et risques

Le(la) candidat(e) doit être titulaire d'un Master 2 ou d'un diplôme équivalent en chimie avec un fort intérêt pour la catalyse moléculaire, l'électrochimie moléculaire et les études mécanistiques. Le dossier de candidature complet doit être envoyé en un seul fichier pdf (CV détaillé, lettre de motivation d'une page, résumé d'une page de la thèse de master, notes universitaires et coordonnées des précédents directeurs de stages).

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