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Doctorant (H/F) en chimie de coordination à l'état solide - M/F

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Informations générales

Référence : UMR6502-ANNHEN-003
Lieu de travail : NANTES
Date de publication : mardi 16 juin 2020
Nom du responsable scientifique : Thomas Devic
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Le domaine des matériaux poreux cristallins, tant inorganiques (zéolithes) qu'hybrides organique-inorganiques (polymères de coordination poreux ou MOFs, Metal Organic Frameworks) est largement dominé par les composés oxygénés. Bien que ces matériaux soient efficaces pour de nombreuses applications associées à leur porosité élevée et modulable (stockage ou séparation de gaz, catalyse hétérogène,…), ils présentent généralement une conductivité électronique très limitée, associée au caractère partiellement ionique des liaisons cation-oxygène. Ce manque de conductivité électronique est un inconvénient majeur pour certaines applications impliquant un transfert électronique ((photo)électrocatalyse, détection, photovoltaïque, stockage électrochimique de l'énergie). Les chalcogènes moins électronégatifs, tout particulièrement le soufre, donnent accès à des liaisons métal-ligand plus covalentes, qui permettent de pallier cette limitation.

Cette thèse vise donc à développer de nouveaux polymères de coordination poreux conducteurs basés sur des ligands soufrés, et à évaluer leur propriétés électrochimiques.
Nous nous intéresserons plus particulièrement à des ligands non innocents de type 1,2-dithiolene, dont les complexes de coordination présentent un couplage électronique organique-inorganique marqué. Alors que les complexes dithiolène moléculaires sont largement étudiés, leurs assemblages en réseaux tridimensionnels sont peu nombreux. En combinant des ligands poly(dithiolène) et des cation ou entités polycationiques adéquates, nous chercherons à produire des polymères de coordination tridimensionnels présentant des propriétés électroniques intéressantes.
Synthèse, résolution structurale et études physico-chimiques constitueront le cœur de cette thèse.
Le candidat devra donc posséder un Master 2, avec une formation en chimie de coordination ou chimie des matériaux, ainsi que de bonnes connaissances en chimie moléculaire.
Des connaissances en physicochimie et détermination structurale par diffraction seront appréciées.
Le projet inclura des études électrochimiques à l'état solide, techniques auxquels le doctorant sera directement formé au laboratoire.

Contexte de travail

L'institut des Matériaux Jean Rouxel (ou Institut des Matériaux de Nantes, IMN) est une Unité Mixte de Recherche (UMR) associant le CNRS et l'Université de Nantes. Mobilisant plus de 200 personnels, il est l'un des principaux centres de recherche sur les matériaux en France, reconnu au niveau international (https://www.cnrs-imn.fr/). Le doctorant travaillera au sein de l'équipe ST2E (Stockage et Transformation Electrochimiques de l'Energie) de l'IMN. Il sera inscrit à l'Université de Nantes dans l'Ecole Doctorale 3M, et sera encadré par Thomas DEVIC (IMN).

Cette thèse se déroulera dans le cadre du projet collaboratif ANR ThioMOFs, qui vise à développer et caractériser de nouveaux chalcogénures hybrides poreux multi-redox. Il regroupe quatre groupes de recherche présentant des expertises complémentaire en chimie des complexes dithiolènes (ISC Rennes), synthèse de MOFs et électrochimie (IM Nantes), détermination structurale et électrocatalyse (IL Versailles), études électrochimiques in situ et simulation (ICG Montpellier).

Contraintes et risques

Le doctorant sera localisé à l'Institut des Matériaux de Nantes, mais pourra être amené à réaliser des séjours courts dans les laboratoires partenaires.
Le laboratoire est régi par un règlement intérieur.

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