Description du sujet de thèse

Les dérivés furaniques, issus du traitement de la biomasse, suscitent un intérêt considérable dans l'industrie chimique pour la fabrication d'une large gamme de produits chimiques biosourcés, principalement dans le domaine des solvants et des polymères. Parmi eux, le 5-hydroxyméthylfurfural (HMF), dérivé de la déshydratation des hexoses, a un fort potentiel. L'objectif de ce projet est d'oxyder sélectivement le HMF en produits chimiques à forte valeur ajoutée tels que le FDCA (Acide FuranDiCArboxylique) et le DFF (DiFormylFurane) car ils sont respectivement des intermédiaires clés pour la production de PEF (PolyEthyleneFuranoate) et de diamine. Le défi de l'électro-oxydation du HMF réside dans la recherche de systèmes catalytiques efficaces, sélectifs et stables capables de fonctionner dans des conditions de réaction industriellement viables. En effet, la présence de grandes quantités de base (de 1 à 20 équivalents) est presque omniprésente dans la plupart des exemples trouvés dans la littérature. Les activités de recherche du doctorant porteront sur le développement d'électrocatalyseurs pour l'électro-oxydation sélective du HMF en FDCA et/ou DFF avec différents électrolytes, pH et concentrations en HMF.
Le(La) doctorant(e) sera chargé(e) de synthétiser et de caractériser des électrocatalyseurs, dont leur structure, texture et propriétés électroniques. Il/Elle évaluera également les performances électrochimiques de ces catalyseurs pour l'électrooxydation du HMF, en utilisant une combinaison de techniques électrochimiques telles que la voltamétrie cyclique et la spectroscopie d'impédance, ainsi que des outils analytiques dont la chromatographie liquide et gazeuse, et la spectrométrie de masse. De plus, des techniques operando comme la spectroscopie Raman, la spectroscopie FTIR et la spectroscopie XAS seront utilisées. L'étudiant(e) recevra une formation en électrocatalyse, en science des matériaux et en chimie analytique. Le travail de thèse sera réalisé dans le cadre d'un projet national en collaboration avec l'IFPEN.
Le (la) doctorant(e) sera en charge de :
- La synthèse et la caractérisation (DRX, physisorption, microscopie, spectroscopie…) des électrocatalyseurs (responsabilité)
- la mesures des performances électrochimiques (responsabilité)
- l’analyse et interprétation des résultats (responsabilité)
- la mise en forme des résultats sous forme de présentations notamment lors de conférences internationales, de publications et de rapports en anglais (responsabilité)


Master ou diplôme d’ingénieur en chimie ou chimie-physique avec des compétences souhaitées en :
- Physicochimie des matériaux
- Electrochimie
- Catalyse
- Techniques de caractérisations physicochimiques
- Très bon niveau d'anglais (recherche dans le cadre d’un projet Européen)
- Motivation et autonomie

Contexte de travail

Le projet se déroulera dans l'équipe CARE (Catalytic and Atmospheric Reactivity for the Environment) de l'Institut de Recherches sur la Catalyse et l'Environnement de Lyon (IRCELYON). Ce laboratoire situé à Villeurbanne en France est le plus important en Europe dévolu à la catalyse hétérogène. L’équipe CARE est focalisée sur les thématiques environnementales dont la valorisation électrocatalytique de biomasse. Ce travail de recherche se déroulera dans le cadre du projet cible FURFUN (Furanic derivatives functionalization for bioproducts synthesis) du programme et équipement prioritaire de recherche B-BEST.

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

Un environnement de travail stimulant aux contacts des personnels de la recherche.
Une possibilité de télétravailler (maximum 2 jours par semaine) selon l’activité.
Un restaurant d’entreprise sur le site qui permet de déjeuner à un prix intéressant.
Un remboursement partiel des titres de transport (75 %) + forfait mobilité durable.
Un site accessible en transport en commun + parking privé
44 jours de congés/RTT par an
Participation financière au frais de mutuelle.