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H/F Conception de nouvelles architectures de membranes basées sur des matériaux 2D et des diodes nanofluidiques

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

Date Limite Candidature : vendredi 1 juillet 2022

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Informations générales

Référence : UMR5635-DAMVOI-010
Lieu de travail : MONTPELLIER
Date de publication : vendredi 10 juin 2022
Nom du responsable scientifique : Damien VOIRY
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 15 septembre 2022
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Les membranes sont d'une grande importance pour de nombreux domaines technologiques importants, notamment le stockage et la conversion de l'énergie, le traitement de l'eau et la séparation des produits chimiques. Les membranes poreuses commerciales traditionnelles pour le tamisage moléculaire sont généralement constituées de polymères ou de matériaux céramiques avec des tailles de pores différentes en fonction des applications visées. Ces membranes sont toutefois encore limitées en termes de performances de tamisage et de stabilité. La filtration et le dessalement de l'eau par osmose inverse (RO) reposent principalement sur des membranes en polyamide basées sur des conceptions de composites à couches minces (TFC) mais l'hétérogénéité inerrante des pores induit un compromis entre l'efficacité de rejet et le flux d'eau. Les membranes nanolaminées sont des systèmes prometteurs pour la nanofluidique, mais le mécanisme de transport de l'eau et des petits ions dans les nanocanaux 2D reste obscur. Bien qu'elles soient considérablement plus solides et plus faciles à préparer que les membranes monocouches, les membranes nanolaminées reposent généralement sur un support poreux passif. L'IEM a déjà validé des preuves de concept importante pour la réalisation de membranes à base de matériaux 2D où la surface des nanofeuillets est modifiés par fonctionnalisation covalente (Ries, L.; et al. Enhanced sieving from exfoliated MoS2 membranes via covalent functionalization, Nature Materials, 2019 18, 1112–1117).

L'objectif du doctorat est de combiner des membranes à base de nanofeuillets exfoliés (nanolaminats 2D) supportés sur des nanopores gravés dans des films polymère utilisés comme diodes ioniques nanofluidiques (NID) et d'étudier le comportement nanofluidique et les performances de tamisage de l'assemblage pour la purification de l'eau. La (le) candidat(e) synthétisera et modifiera les nanofeuillets exfoliées, préparera les membranes et évaluera les performances de filtration en osmose directe et inverse.

Contexte de travail

La recherche sera menée à l'Institut Européen des Membranes (IEM, CNRS UMR5635, UM, ENSCM) de l'Université de Montpellier. L'IEM est un institut leader mondial dans le domaine de la science des membranes, avec un excellent support technique et des installations internes pour la fabrication et la caractérisation des membranes. L'institut est affilié à l'Université de Montpellier, et membre du Pôle Chimie Balard, de l'institut Carnot Chimie Balard et du Labex CheMiSyst. Notre groupe possède des installations de pointe dédiées pour mener à bien ce projet.
La (le) doctorant(e) rejoindra une équipe dynamique et renommée mondiale dans le domaines de membranes nanolaminées et des diodes ioniques.
Le projet est soutenu par l'Agence nationale de la recherche (ANR) et le poste est disponible dès septembre 2022. Pour obtenir plus d'informations sur nos recherches, veuillez consulter notre site web (https://lowdimensional-materials.net/).

Contraintes et risques

Aucun risque n'est identifié

Informations complémentaires

Le projet, soutenu par l'Agence nationale de la recherche (ANR), est mené conjointement entre l'IEM de l'université de Montpellier, le centre de recherche Paul Pascal de l'université de Bordeaux et le centre de recherche du CEA à Saclay.
L'étudiant(e) bénéficiera de tous les équipements dédiés à ce projet pour la synthèse des nanofeuillets, la préparation des membranes et l'étude de leur propriété.

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