Description du sujet de thèse

Synthèse de nanoparticules métalliques catalytiquement actives dans des structures poreuses 3D dérivées de polymères précéramiques pour l’hydrogénolyse sélectives du glycérol dérivé de la biomasse

Contexte de travail

L'hydrogénolyse catalytique du glycérol dérivé de la biomasse, un sous-produit de la production de biodiesel, est un processus clé dans la valorisation des ressources naturelles en vue d'une transition énergétique durable. A l’avenir, de nouveaux concepts de conception et de traitement des matériaux seront nécessaires pour permettre une intégration de la conception des réacteurs à l'échelle macroscopique avec des fonctionnalités supplémentaires à l'échelle nanométrique tout en étant capable de contrôler à la fois la macro- et la microstructure ainsi que la distribution des sites actifs au sein des catalyseurs. Cela devrait être réalisé dans le cadre d'un seul processus. Les progrès récents de la fabrication additive (FA) combinée à des approches rationnelles de conception de matériaux utilisant des précurseurs permettent d’atteindre l'intégration et la flexibilité requises des processus, facilitant ainsi une intensification des processus catalytiques via des systèmes de réacteurs catalytiques intégrés à flux continu. L'objectif principal de TRANSFORM - un projet PRCI entre le CNRS (IRCER) et l’université technique de Vienne (TUW, Institut des technologies chimiques et de l’analyse et l’institut de chimie des matériaux) - est le développement d'une nouvelle approche pour la génération de structures 3D catalytiquement actives catalytique pour l'hydrogénation du glycérol. Dans notre approche méthodologique basée sur trois piliers, TRANSFORM vise (i) la synthèse de polymères précéramiques modifiés par des métaux de transition (TM) non nobles et leur pyrolyse en supports Si-C-O-(N) décorés de nanoparticules (NP) métalliques, (ii) la conception de structures sur mesure et complexes de ces polymères précéramiques avec des techniques avancées de FA produisant après traitement thermique des matériaux avec une meilleure accessibilité des sites catalytiques et des caractéristiques de transport de masse améliorées, et (iii) la mise en œuvre de réacteurs catalytiques à flux continu adaptés à l'hydrogénation du glycérol. Cette thèse sera réalisée à l’IRCER avec des missions attendues à TUW en Autriche.

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Contraintes et risques

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