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Thèse de doctorat (H/F) sur la Conversion (photo)électrocatalytique directe de N2 en ammoniac décarboné

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

Date Limite Candidature : lundi 22 août 2022

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Informations générales

Référence : UMR5635-YAOHOL-002
Lieu de travail : MONTPELLIER
Date de publication : lundi 1 août 2022
Nom du responsable scientifique : Yaovi HOLADE
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 novembre 2022
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Ce projet de doctorat sera mené conjointement dans le cadre du Plan de Relance Hydrogène (PEPR-Hydrogène décarboné, projet GREENH3) et le "Défi-clé Hydrogène vert" de la Région Occitanie. L'objectif général du projet de thèse est la (photo)électrosynthèse de l'ammoniac vert à enjeux stratégique, sociétal et économique, ceci en : (i) développant de nouveaux matériaux d'électrode sans métaux nobles, (ii) identifiant les phases les plus prometteuses par études (photo)électrocatalytiques avancées, (iii) validant des cellules de (photo)électrolyse, (iv) en interagissant avec les partenaires théoriciens du consortium GREENH3.
La conversion de l'azote atmosphérique en ammoniac vert est une alternative décarbonée au procédé actuel Haber-Bosch qui consomme environ 1% de l'énergie mondiale et contribue pour presque 1,5% aux émissions mondiales de CO2. En effet, l'ammoniac, qui pourra être décomposé pour produire de H2 décarboné, est un produit chimique d'importance stratégique, sociétale et économique pour diverses applications industrielles telles que les engrais, les centrales électriques et les piles à combustible. Cette voie décarbonée reste, pour l'instant, hors de portée en raison du manque de connaissances fondamentales concernant les paramètres qui dictent l'activité, la sélectivité et la durabilité des (photo)électrocatalyseurs. En effet, la réduction du diazote (NRR, N2 + 6H+ + 6e- → 2NH3) est un processus électrochimique mettant en jeu une cascade d'étapes élémentaires qui sont aujourd'hui mal maîtrisées pour aboutir à un meilleur compromis entre la sélectivité, la productivité et la stabilité. Le projet de thèse sera conduit en synergie avec un partenaire du consortium GREENH3 qui fournira des électrolytes de type liquide ionique pour contrôler la réaction compétitive de dégagement de H2 (HER, 2H+ + 2e- → H2).

Contexte de travail

- Le/La doctorant(e) sera inscrit(e) à l'École Doctorale 459 Sciences Chimiques Balard de l'Université de Montpellier. Le projet de thèse sera mené conjointement à l'Institut Européen des Membranes (IEM, Unité Mixte de Recherche, UMR 5635, Univ Montpellier, ENSCM, CNRS) et le Laboratoire d'Électrochimie Moléculaire (LEM, Unité Mixte de Recherche, Université Paris Cité, CNRS, UMR 7591). Et donc des déplacements professionnels seront nécessaires entre les deux laboratoires.

- Codirection de thèse entre Montpellier et Paris. Directeurs de thèse : Marc ROBERT (Professeur, Université Paris Cité et Institut Universitaire de France) et Yaovi HOLADE (Maître de Conférences, École Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)). Donc, le/la doctorante bénéficiera d'un environnement de travail complémentaire dans le cadre de la formation par la recherche en plus de 100 h de formation additionnelle parmi l'offre de formation proposée par l'École Doctorale.

Contraintes et risques

- Manipulation de produits chimiques dans le respect des règles d'hygiène et de sécurité
- Déplacement entre dans les deux laboratoires pour les recherche et à l'international pour des congrès

Informations complémentaires

Profil recherché : Le(La) candidat(e) est issu(e) d'un Master 2 ou Ingénieur en chimie, chimie-physique ou science des matériaux. Une première expérience avec les méthodes de caractérisation électrochimique ou en synthèse et caractérisation de nanomatériaux serait très appréciée. Avoir de bonnes compétences pour le travail expérimental en laboratoire, faire preuve de curiosité, de rigueur, d'initiative et d'autonomie. De bonnes compétences en communication écrite et orale sont attendues. Le(La) doctorant(e) devra aimer le travail en équipe.

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