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CDD doctorant en microfluidique et catalyse (H/F)


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Informations générales

Référence : UMR5258-JEAGIM-002
Lieu de travail : PESSAC
Date de publication : mardi 17 avril 2018
Nom du responsable scientifique : Jacques Leng (LOF) et Marc Pera-Titus (E2P2L)
Type de contrat : CDD Doctorant/Offre de thèse
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2018
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 1 768,55 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

L'objectif de ce projet est de préparer des catalyseurs hétérogènes amphiphiles présentant des bonnes capacités d'adsorption aux interfaces gaz/liquide afin de pouvoir conduire des réactions catalysées au niveau de ces interfaces. Une première gamme de nanoparticules organosiliciées sera préparée afin de pouvoir faire varier les tailles, formes, ratios hydrophile/lipophile (HLB) grâce notamment à l'incorporation par greffage de différentes fonctions au sein des structures. On ajustera ainsi à façon les sites catalytiques (ie complexes organométalliques, clusters et nanoparticules de métaux et d'oxydes métalliques), la balance HLB tout en incorporant des marqueurs (fluorophores, nanoparticules plasmoniques) afin de pouvoir suivre élégamment les phénomènes aux interfaces gaz/liquide. Une deuxième série de nanoparticules organosiliciées décorées avec des brosses de polymère sera préparée par co-polymérisation radicalaire par transfert d'atomes (ATRP) de styrène sur de la silice modifiée avec des précurseurs chlorosilanes afin d'obtenir des particules fluorescentes. Enfin, des nanoparticules organosiliciées de type Janus seront préparées pour générer des objets présentant des faces hydrophobes et hydrophiles distinctes. Des complexes organométalliques et des clusters/nanoparticules métalliques y seront incorporés par différentes stratégies afin de les localiser soit sur un coté spécifique des particules ou soit sur l'ensemble de la particule de manière complétement aléatoire. Les catalyseurs ainsi obtenus seront enfin caractérisés de manière exhaustive grâce à des techniques de pointes.
A la suite de ces étapes de préparation et de synthèse, les catalyseurs amphiphiles obtenus seront évalués en tant qu'agents stabilisants de dispersions gaz/liquide. Des outils de la microfluidique seront tout d'abord utilisés pour préparer des réacteurs miniaturisés gaz/liquide/solide sous formes de micro/nanobulles ou de microbilles. Puis, ces micro/nanobulles seront évaluées en tant que réacteur de réactions d'hydrogénation ou d'oxydation modèles dont on suivra l'activité catalytique et la sélectivité en fonction des conditions opératoires. La réaction sera conduite et suivie au sein d'un dispositif microfluidique à l'échelle d'une ou quelques micro/nanobulles par des méthodes analytiques en ligne adaptées au système (spectroscopie Raman, UV/Vis, thermographie IR). Différents stimuli externe (ultrason, UV, champ magnétique) seront exercés afin de solliciter le système et d'évaluer ainsi sa stabilité et son activité dans diverses conditions opératoires.
Les catalyseurs seront enfin recyclés après réaction et réutilisés afin d'évaluer leur stabilité et leur intégrité par des caractérisations détaillées et poussées.

Contexte de travail

La thèse sera rattachée à l'école doctorale de l'ENS Lyon. Des déplacements à Lyon seront à prévoir pour les modalités administratives liées à l'inscription.
De plus, le doctorant passera la moitié de son temps au LOF (Pessac) et l'autre moitié de son temps au sein de l'E2P2L (UMI CNRS/Solvay n°3464, 3966 Jin Du Road, 201108 Shanghai, Chine).
Des séjours en Chine de longue durée seront donc à prévoir (par tranches de 6 mois).

Contraintes et risques

Le/la candidat-e sera affecté-e au LOF à Bordeaux et effectuera des missions de longue durée (6 mois d'affilée)dans chacun des labos. Les voyages entre les deux labos seront couverts par le CNRS. La date du premier séjour en Chine est prévue au 1er janvier 2019.

Le doctorant sera rattaché à l'école doctorale de l'ENS Lyon pour la délivrance du doctorat.

Informations complémentaires

Profil : génie chimique, catalyse hétérogène, science des matériaux
Aptitude à travailler en équipe sur des projets pluridisciplinaires.

Langues:
Anglais et français (écrit et oral) requis.

Des connaissances en chinois seraient un plus.

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