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Thèse : "Membranes à canaux d'eau artificiels pour la distillation membranaire" (H/F)

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

Date Limite Candidature : vendredi 27 novembre 2020

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Informations générales

Référence : UMR5635-DAVCOR-004
Lieu de travail : MONTPELLIER
Date de publication : vendredi 6 novembre 2020
Nom du responsable scientifique : Dr. M-D. BARBOIU
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 janvier 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Dans le domaine du dessalement de l'eau de mer, des procédés moins énergivores et plus simples à mettre en œuvre que l'osmose inverse sont recherchés notamment pour des systèmes de production d'eau potable « décentralisés ». La distillation membranaire représente une alternative intéressante qui est largement décrite dans la littérature avec des membranes polymères et hybrides hydrophobes. Dans le groupe NSA, nous allions des compétences en synthèse de membranes composites contenant des canaux d'eau, de membranes hybrides organiques/ inorganiques hydrophobes planes, tubulaires et capillaires permettant de dessaler l'eau et de recycler par électrochimie les saumures générées lors de la distillation membranaire. Ainsi, un module développé dans l'équipe pour des membranes céramiques tubulaires a déjà montré l'efficacité des membranes céramiques hybrides hydrophobes. Un autre module a récemment été construit pour mettre en œuvre des membranes composites sous forme de couches minces de dessalement.
Dans le cadre de cette thèse, l'étudiant aura pour missions de développer de nouvelles membranes hybrides et composites hydrophobes en alliant les canaux d'eau et/ou d'ions aux propriétés des membranes céramiques d'ultra et/ou de nanofiltration puis de les tester dans les différentes configurations de modules en distillation membranaire, notamment. Les objectifs visés sont le transport sélectif de molécules d'eau et/ou d'ions afin de dessaler et de recycler la saumure issue du processus de dessalement. Ceci passe par le développement de membranes hybrides ou composites auto-organisées, possédant des canaux d'eau artificiels et/ou des canaux ioniques sélectifs aux anions ou cations pouvant s'insérer dans une matrice hydrophobe. Un des challenges sera d'adapter les conditions de dépôts de ces groupements sélectifs au sein d'une matrice hydrophobe sur les supports membranaires céramiques préparés au laboratoire pour la distillation membranaire et commerciaux pour la partie recyclage de la saumure.
Le.a candidat.e devra avoir des compétences en chimie de synthèse des matériaux avec des connaissances en procédés membranaires. L'étude de l'auto-association de systèmes supramoléculaires, de leur confinement ou greffage sur des membranes polymères commerciales et céramiques préparées à façon sera réalisée. La synthèse sol-gel sera mise en œuvre afin de développer des couches membranaires de nanofiltration hybrides incorporant les canaux d'eau artificiels et/ou les canaux d'ions. Enfin, les différentes membranes seront testées en filtration baromembranaire et distillation membranaire afin d'étudier les performances en dessalement et recyclage des saumures pouvant conduire à la production d'énergie.

Contexte de travail

L'Institut Européen des Membranes-IEM de Montpellier occupe une position essentielle dans le domaine des matériaux et procédés membranaires, en faisant le lien entre la synthèse de nouveaux matériaux et leurs fonctionnalités en tant que systèmes sélectifs pour l'environnement, la santé et l'énergie. Dans cette démarche, les principes de la chimie supramoléculaire, et de la chimie des matériaux s'associent afin d'optimiser la préparation des systèmes membranaires adaptatifs et fonctionnels. Une des thématiques fortes tourne autour de la problématique de l'eau et des ions, leur transport dans des milieux confinés, les forces ioniques, l'importance de l'hydratation et des interactions à longues distances, la mesure de la pression osmotique, etc.

Nous proposons une fonction de DOCTORANT à temps plein (PhD) pour 36 mois. Le salaire brut s'élève à 2 135 € par mois. Il correspond à environ 1 715 € nets mensuels.

Contraintes et risques

La date de début la plus rapide est le 1er janvier 2021.

Informations complémentaires

Fournir : Lettre de motivation, Curriculum Vitae, Publications (si disponibles).

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