Description du sujet de thèse

L'économie circulaire est devenue une nécessité dans notre société. En particulier, des solutions sont nécessaires pour gérer les déchets plastiques avec des méthodes efficaces. Ces dernières années, la dépolymérisation réductrice est apparue comme une voie prometteuse pour le recyclage des déchets plastiques car elle permet de les convertir en produits à valeur ajoutée et s'applique à une large gamme de polymères. Pour développer cette voie de recyclage, le défi consiste à mettre au point des catalyseurs actifs, sélectifs, bon marché et recyclables. Ainsi, l'objectif de la thèse sera de synthétiser des nanoparticules d’alliages bimétalliques, de les tester, pour la première fois, pour l'hydrogénation réductrice des polymères et de comparer leur activité et leur sélectivité avec les complexes métalliques actuellement à l’étude.
En ce qui concerne les nanoparticules, des alliages à base de Co (CoRu et CoNi notamment) seront ciblés en raison de leur nature ferromagnétique qui permet une récupération facile du catalyseur et de l’activité prouvée de complexes métalliques à base de Co, Ru et Ni. Elles seront synthétisées par une méthode de chimie douce, la méthode polyol, maîtrisée dans l’équipe NanoCat dans laquelle sera intégré.e le.a doctorant.e. Elles seront caractérisées finement en termes de composition, structure, microstructure, état de surface afin de relier ces caractéristiques aux propriétés catalytiques mesurées.
En ce qui concerne la catalyse de dépolymérisation, les premiers essais seront faits avec des complexes de Co et Ru ayant prouvé leur efficacité. Les rendements et sélectivités seront comparés à ceux qui seront obtenus avec les nanoparticules bimétalliques. Les particules utilisées comme catalyseurs seront récupérées après réaction à l’aide d’un aimant et testées à nouveau afin de vérifier leur recyclabilité. Leur microstructure et leur morphologie sera également caractérisée et comparée à celles avant catalyse.

Contexte de travail

L’étudiant.e sera recruté sur un contrat doctoral de l'ED388 disponible.Il.elle sera intégré.e dans l’équipe NanoCat du laboratoire ITODYS (https://www.itodys.univ-paris-diderot.fr/fr/) qui est spécialisée dans la synthèse de nanomatériaux pour des applications en catalyse et énergie. L’étudiant.e sera intégré.e dans une équipe dynamique qui compte 6 chercheurs et enseignants-chercheurs et 6 doctorants et bénéficiera des équipements disponibles au laboratoire