Description du sujet de thèse

L’objectif de ce travail de thèse est d’explorer la conversion des monomères phénoliques formés lors du processus de pyrolyse de la lignine assisté par transfert catalytique d'hydrogène. La valorisation de la lignine en composés biosourcés tels que des hydrocarbures et aromatiques partiellement ou complètement désoxygénés présente un grand intérêt pour l’industrie chimique. La transformation directe des vapeurs issues de la pyrolyse de lignine dans des conditions douces représente un grand défi, qui pourra être relevé par le développement de catalyseurs appropriés et l’optimisation des conditions opératoires. Ce projet de thèse vise à étudier la conversion catalytique des vapeurs de pyrolyse par le processus de transfert catalytique d'hydrogène en phase gazeuse. Les principaux objectifs de l'étude seront la conception de catalyseurs et la compréhension de leurs propriétés catalytiques. Une étude rigoureuse de la cinétique et du mécanisme de la réaction sera réalisée afin d'optimiser les conditions du procédé.
La méthodologie pour atteindre les objectifs fixés dans ce projet consistera dans un premier temps à la sélection de phases catalytiques actives suivie de la synthèse optimisée de catalyseurs métalliques supportés à base de métaux de transition non-nobles. Tout au long du processus de synthèse, les matériaux seront caractérisés de manière approfondie par diverses techniques. L’ensemble des outils expérimentaux de préparation, d’activation et de caractérisations des catalyseurs hétérogènes disponibles au sein de l’équipe et de la plateforme de caractérisation PLATINA de l’IC2MP seront mis à disposition. L’étude catalytique sera réalisée dans un réacteur à lit fixe, à des conditions de pression et température variables. La quantification des produits de réaction sera réalisée par chromatographie en phase gazeuse et des techniques de caractérisation in situ (spectroscopie infrarouge) seront utilisées comme outil pour étudier le mécanisme de réaction. Les réactions seront d’abord étudiées sur des composés modèles de type "guaiacol, syringol", et ensuite appliquées à la conversion des vapeurs issues de la pyrolyse des lignines techniques.

Contexte de travail

Ces recherches seront menées au CNRS, au sein de l'Institut de Chimie des Milieux et Matériaux de Poitiers (IC2MP) situé à l'Université de Poitiers en France (https://ic2mp.labo.univ-poitiers.fr/). IC2MP est une unité mixte entre l'Université de Poitiers et le CNRS travaillant sur la conception de réactions/produits durables. Dans ce projet le(a) candidat(e) rejoindra l'équipe SAMCAT « Du Site actif au Matériaux Catalytique ». Cette équipe mène des recherches sur développement de matériaux catalytiques et électrocatalytiques pour des applications dans les domaines de l'énergie, de l'environnement et de la chimie fine. Le(a) candidat(e) aura un accès complet à la plate-forme analytique de l'IC2MP (PLATINA), comprenant tous les équipements majeurs requis pour bien caractériser les catalyseurs prépares. Aussi, l’institut dispose de tous le moyens et outils analytiques nécessaires pour l’identification/quantification des produits de réaction. Le/la CDD chercheur(e) recruté(e) au CNRS sera sous la responsabilité d'une chargée de recherche CNRS et d’une Professeur des Universités.

Profil recherché :
Titulaire d’un M2 (ou équivalent), le(la) candidat(e) recruté au CNRS, devra avoir des compétences en synthèse et caractérisation de nanomatériaux catalytiques. Une expérience en catalyse hétérogène et en tests catalytiques en phase gaz serait un plus. Le(la) candidat(e) devra faire preuve de curiosité scientifique, d'initiative, motivation pour la recherche scientifique, à la capacité de travailler de manière collaborative au sein d’une équipe, et d'une forte capacité à présenter et analyser les résultats à l'écrit et à l'oral.

Contraintes et risques

Risques chimiques standard. Le(la) candidat(e) sera soumis au règlement interne du laboratoire des règles d’hygiène et sécurité.
Missions possibles en France et/ou à l'étranger.