Description du sujet de thèse

Au cours de la dernière décennie, des progrès significatifs ont été réalisés dans le développement d'électrocatalyseurs CO2RR. D'une part, les catalyseurs moléculaires (homogènes ou supportés) ont atteint une sélectivité très élevée à un faible surpotentiel, mais ont été principalement limités à la génération de 2 électrons de CO à partir de CO2 et avec des densités de courant limitées. D'autre part, il a été démontré que les électrocatalyseurs hétérogènes à base de cuivre génèrent des produits C2+ plus intéressants avec une sélectivité modérée à des densités de courant élevées, mais à un surpotentiel beaucoup plus important. Il a également été démontré que le cuivre pouvait réduire sélectivement et efficacement le CO en produits C2+ à un surpotentiel inférieur à celui du CO2. Le projet vise à construire un système électrocatalytique synergique comprenant (i) une première couche contenant un électrocatalyseur moléculaire hautement efficace et sélectif pour la génération de CO à partir de CO2, et (ii) une seconde couche poreuse contenant des nanoparticules électrocatalytiques à base de Cu pour la conversion des molécules de CO débordant de la première couche en produits C2+. En outre, l'utilisation d'une couche poreuse métallo-organique conductrice fonctionnalisée avec des sites aminés d'ancrage du CO2 sera explorée pour augmenter encore la concentration locale de CO2 à la surface de l'électrode. Cette nouvelle architecture devrait permettre d'obtenir une réaction sélective du CO2 vers les produits C2+ à un surpotentiel exceptionnellement bas et à des densités de courant élevées.
Le doctorat portera sur la préparation de la couche contenant du Cu, l'étude de plusieurs architectures d'électrodes hybrides et l'évaluation des performances CORR et CO2RR des systèmes électrocatalytiques dans une cellule électrochimique à diffusion de gaz.

Contexte de travail

Cette thèse fait partie du projet PorousGDL, une tâche du PEPR POWERCO2, coordonnée par le CEA IRIG à Grenoble.

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.

Informations complémentaires

Ce que nous vous proposons :
Un environnement de travail stimulant aux contacts des personnels de la recherche.
Une possibilité de télétravailler (maximum 2 jours par semaine) selon l’activité.
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