Description du sujet de thèse

Le présent sujet de thèse vise à développer des nouveaux catalyseurs hétérogènes qui permettent de former des carburants à partir de réactifs directement et facilement obtenus à partir de biomasse lignocellulosique (bois et déchets végétaux). La formulation visée de ces bio-carburants est celle correspondants aux carburants fossiles actuels servant dans le domaine du transport aérien et maritime. Pour cela les catalyseurs hétérogènes devront posséder une acido-basicité et une fonction métallique bien adaptées aux transformations de biomasse envisagées. Les présent sujet envisage d’étudier une nouvelle famille de catalyseurs inorganiques avec un fort potentiel de modulation de composition chimique ainsi que de leurs propriétés catalytiques, mais à ce jour n’ont jamais été étudiés pour une telle application. Cependant cela peut prendre énormément de temps synthétiser, caractériser et évaluer l’efficacité d’un catalyseur. Le présent sujet de thèse vise à dépasser cette limitation en mettant en œuvre une approche combinatoire, à haut-débit, et de « machine learning » pour obtenir des données massives qui soient néanmoins facilement exploitables. Ces données vont concerner à la fois la synthèse, la modification, la caractérisation et l’évaluation catalytique de ces matériaux. Pour atteindre cet objectif, le projet sera mené par un consortium regroupant toutes les compétences nécessaires.

Contexte de travail

Ce projet de thèse entre dans le cadre du PEPR DIADEM et sera essentiellement conduit à l’IRCELYON, laboratoire dédié à la catalyse, principalement hétérogène, qui assurera aussi les tâches de catalyse et de caractérisations des propriétés acido-basiques en phase liquide. Les expérimentations haut-débit seront réalisées en étroites collaboration avec l’Institut des Matériaux de Nantes (IMN), l’Unité de Catalyse et Chimie du Solide de Lille (UCCS) à travers la plate-forme REALCAT et aussi Laboratoire de Physique et Chimie Théoriques (LPCT). A travers ce projet, les corrélations identifiées entre paramètres et propriétés de ces catalyseurs seront utilisées pour mieux appréhender les mécanismes mis en jeu lors de la transformation de la biomasse en bio-carburants et ainsi orienter la recherche vers des catalyseurs encore plus performants pour cette application d’avenir.

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.