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Doctorant H/F en science des polymères

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Informations générales

Référence : UMR5635-DAMQUE-001
Lieu de travail : MONTPELLIER
Date de publication : mardi 9 octobre 2018
Nom du responsable scientifique : Karim Aissou
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 5 novembre 2018
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 1 768,55 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

La forte croissance de la population mondiale et l'augmentation de son niveau de vie s'accompagne d'une expansion rapide des activités industrielles et agricoles. D'après l'UNESCO, la demande mondiale en eau de bonne qualité augmentera de 55% en 2050. La pénurie d'eau est reconnue comme une menace pesant sur l'activité et la santé de l'humanité. Le traitement de l'eau doit répondre à l'augmentation de la demande, et représente ainsi un enjeu politique et industriel crucial. En prenant l'exemple du marché mondial du dessalement de l'eau de mer, 609 nouvelles usines ont été installées pour une production totale de 4,079 millions m3/jour au cours de la seule période de mi-2012 à août 2013. Depuis le début des années 1990, la filtration sur membrane a pris de l'ampleur et est maintenant considérée comme la principale technologie dans le traitement de l'eau. Les progrès réalisés sur les membranes polymères ont largement contribué à cette tendance. Toutefois, le développement d'une nouvelle génération de membranes intelligentes alliant une grande perméabilité, une haute sélectivité ainsi qu'une résistance au colmatage reste plus que jamais un enjeu actuel.
Ce projet de thèse vise une réelle percée dans la façon de concevoir des membranes qui permettra la formation de matériaux dont les pores seront parfaitement organisés, stimuli-sensibles, capable de séparer des objets comme des protéines de taille similaire. Pour cela, les membranes seront produites à partir de l'auto-assemblage de copolymères triblocs ABC formant une structure cylindrique cœur-écorce orientés perpendiculairement. Grâce au choix judicieux quant à la structure d'un des blocs, les domaines en forme d'anneau auront une affinité préférentielle pour les précurseurs métalliques. Ainsi, après une étape de réduction, des anneaux d'Or entoureront chaque pore uniforme de la membrane. Ces derniers pourraient être facilement fonctionnalisés à l'aide d'homopolymères hydrophiles terminés par une fonction thiol, de sorte à empêcher le colmatage de la membrane.
Dans ce projet, plusieurs aspects seront explorés:
-Synthèse des copolymères triblocs ABC et leur caractérisation (RMN, SEC, etc.)
-Auto-assemblage des copolymères pour concevoir des membranes nanostructurées (SEM, AFM, GISAXS, etc.)
-Performances membranaires (mesures de flux, taille et densité des pores, etc.)
Un solide bagage en chimie des polymères et/ou en science des matériaux et une maîtrise en chimie ou dans des domaines connexes sont attendus du candidat. Les expériences antérieures en matière de synthèse et de caractérisation des polymères sont particulièrement recherchées. Des connaissances dans le domaine des membranes seraient un plus.

Contexte de travail

L'Institut Européen des Membranes (IEM), créé en 2000, rassemble environ 75 membres permanents et une centaine de non-permanents (masters, thésards, post-doctorants et professeurs invités) autour de projets de recherche, de valorisation et de formation dans le domaine des matériaux et procédés membranaires. En particulier, des recherches multidisciplinaires, allant d'approches moléculaires jusqu'à l'élaboration de nouveaux matériaux membranaires, sont conduites, incluant les opérations membranaires et les changements d'échelles, la caractérisation des membranes et des phénomènes se produisant lors de la séparation.
L'Institut Européen des Membranes est un laboratoire de référence au niveau européen (il a été le coordonnateur du Réseau d'Excellence NanoMemPro dans le cadre du FP6, coordonne le Master Européen EM3E sur le thème « Membrane Engineering », …) et plus largement mondial (il accueille la chaire UNESCO SIMEV et coordonne le LIA franco-russe MEIPA) par les équipes qu'il accueille, les facilités en tout genre (bâtiments, analyses, calcul,…), et enfin les expertises dont il dispose. L'IEM est sous la tutelle de l'Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (tutelle universitaire principale), de l'Université de Montpellier et du CNRS. Il est un des quatre Instituts du « Pôle Chimie Balard » (http://www.polechimie-balard.fr/) et de la Fédération de Recherche n°3015 « Chimie Balard ». Il fait aussi partie du LabEx « CheMISyst » et, dans son ensemble, de l'Institut Carnot CED2. Il occupe principalement deux bâtiments (un datant de 2000 et une extension livrée en 2011) situés sur un terrain de l'Université de Montpellier au sein du campus Triolet et un demi-étage au bâtiment 15 de l'Université Montpellier 2.
Le projet de thèse sera conduit au sein du groupe “Matériaux Macromoléculaires Avancés” M2A (8 permanents, ~25 non-permanents). Le groupe M2A se consacre à la conception de nouveaux matériaux polymères ainsi qu'à leur compréhension avec l'objectif de faire émerger la prochaine génération de membranes de filtration. Des matériaux de haute définition disposant de fonctionnalités avancées peuvent être obtenus grâce à la compréhension des interactions ou réactions mis en jeux entre (macro)molécules. Nos recherches englobent une large gamme des matériaux et de briques de bases faîtes sur-mesure, en citant par exemple les copolymères à blocs, les biopolymères, les polymères à microporosité intrinsèque ou encore les peptides amphiphiles.

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