Description du sujet de thèse

Le sujet de la thèse, proposée par l'axe Matériaux à Porosité Contrôlée (MPC) de l'Institut de Science des Matériaux (IS2M), est consacré à la synthèse de clusters et de nanoparticules de pérovskites halogénées encapsulées dans les matrices micro- et mésoporeuses. Les pérovskites halogénées AMX3 et A3M2X9 (A+ est un cation inorganique ou organique monovalent : Cs+, Rb+, méthylammonium [CH3NH3]+, M un cation métallique bivalent ou trivalent comme le Pb2+, Sn2+, Bi3+ et X un anion halogénure I-, Br- ou Cl-) sont une nouvelle classe de matériaux semi-conducteurs peu coûteux, efficaces et facilement mis en œuvre pour le photovoltaïque, l'émission de la lumière ainsi que pour la photocatalyse. Les nanocristaux de ces matériaux présentent un intérêt particulier dû à l'effet de confinement quantique qui peut influencer leurs propriétés optoélectroniques. L'obtention de nanocristaux ou de clusters confinés dans les matrices micro- et mésoporeuses telles que les zéolites et les silices ayant une morphologie et une taille de pores contrôlée dans la gamme de 0,5 à 10 nm, présente un grand intérêt. Ce confinement devra permettre d'améliorer la stabilité des nanocristaux ainsi que d'étudier l'effet de leur forme et leurs dimensions sur leurs propriétés optiques, électroniques et photocatalytiques.
Dans le cadre du projet les étapes suivantes sont envisagées : la synthèse de zéolithes et des silices mésoporeuses organisées, leur modification par échange ionique ou par greffage de molécules organiques et l'obtention de clusters et de nanoparticules de pérovskites halogénées dans leurs pores. Les matériaux obtenus seront ensuite caractérisés par des méthodes physicochimiques, structurales et texturales Les propriétés optiques et électroniques des matériaux seront étudiées en collaboration avec l'Institut de Recherche Interdisciplinaire du CEA Grenoble (IRIG-CEA) et leurs propriétés photocatalytiques en réaction de la photoréduction de CO2 seront étudiées en collaboration avec l'Institut de Chimie et Procédés pour l'Energie, l'Environnement et la Santé (ICPEES) de Strasbourg.

Contexte de travail

L'Institut de Science des Matériaux de Mulhouse (IS2M) est une unité mixte de recherche sous la co-tutelle du CNRS et de l'Université de Haute Alsace (UMR 7361). Le travail sera réalisé au sein de l'axe Matériaux à Porosité Contrôlée de l'IS2M reconnu internationalement pour la synthèse, la caractérisation, la mise en forme et les applications des matériaux poreux inorganiques et hybrides.
Le/la doctorant.e sera rattaché.e à l'Ecole Doctorale de Physique et Chimie-Physique (ED 182) co-accréditée entre l'Université de Strasbourg et l'Université Haute-Alsace.
La thèse fait partie du projet multipartenaire ANR EncaPer dans lequel l'IS2M collabore avec le laboratoire SyMMES de l'Institut de Recherche Interdisciplinaire du CEA Grenoble (IRIG-CEA) et avec l'Institut de Chimie et Procédés pour l'Energie, l'Environnement et la Santé (ICPEES) de Strasbourg.

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.

Informations complémentaires

* Formation requise : Bac+5 en Chimie (Master 2, Ingénieur ou équivalent)
* Compétences professionnelles : spécialisation en chimie du solide, science des matériaux, chimie inorganique/minérale ou chimie physique
* Compétences personnelles : travail en équipe, dynamisme, autonomie, esprit de synthèse, curiosité scientifique, capacités rédactionnelles et relationnelles