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Doctorant H/F en d'électrocatalyse pour la conversion de la biomasse

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

Date Limite Candidature : mercredi 4 novembre 2020

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Informations générales

Référence : UMR7515-ELESAV-001
Lieu de travail : STRASBOURG,STRASBOURG
Date de publication : mercredi 14 octobre 2020
Nom du responsable scientifique : Elena Savinova
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 décembre 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Le sujet de thèse: “Conversion électrocatalytique du glucose en acide gluconique et sorbitol sur des électrodes à base de Ni”.
La biomasse lignocellulosique issue de matières premières agricoles, forestières et marines non comestibles est une source de matière organique carbonée renouvelable et presque inépuisable pour la production durable de produits de chimie fine. Son principal composant est la cellulose, qui peut être dépolymérisée en glucose et en oligosaccharides solubles. L'acide gluconique et le sorbitol font partie des 30 premiers produits chimiques à haute valeur ajoutée qui peuvent être obtenus à partir de la biomasse. Ils peuvent être utilisés en tant que tels dans l'industrie alimentaire et pharmaceutique, dans les cosmétiques et comme adjuvant ou comme éléments de base dans de nombreuses applications industrielles : synthèse de produits chimiques et de polymères bio-sourcés, agents de chélation, etc.

La croissance de la production d'électricité renouvelable au cours de la dernière décennie a considérablement accru l'intérêt des méthodes électrochimiques de conversion de la biomasse. Cependant, le développement de matériaux d'électrode sans métaux nobles, tolérant à l'empoisonnement et permettant la production sélective de produits chimiques à valeur ajoutée à partir de glucose avec une faible consommation d'énergie électrique, demeure un véritable défi.


Objectifs et plan de travail : Dans le cadre du projet de doctorat, la cinétique et le mécanisme des réaction d'oxydation du glucose (GOR) en gluconate et de la réduction du glucose (GRR) en sorbitol seront étudiés sur des électrodes à base de Ni en milieu alcalin. L'activité électrocatalytique du Ni peut être modulée en fonction de son état de surface et de l'association du Ni à d'autres éléments tels que Cu, Cr ou Mo. Le travail de thèse comprendra la préparation d'électrodes à base de Ni, leur caractérisation par des méthodes physiques et électrochimiques, et l'étude du mécanisme de réaction en mettant en oeuvre des mesures électrochimiques, des mesures de spectroscopie FTIR in-situ, des outils analytiques (HPLC, RMN, spectrométrie de masse électrochimique différentielle en ligne), et la modélisation afin de proposer de nouvelles pistes pour améliorer l'activité, la sélectivité et la stabilité à l'empoisonnement des catalyseurs de la GOR et de la GRR à base de Ni.

Contexte de travail

Ce sujet de thèse se fera en codirection entre l'équipe "Electrochimie et Conversion d'Energie”, à l'Institut de Chimie et des Procédés pour l'Energie, l'Environnement et la Santé (UMR 7515, CNRS- Université de Strasbourg) sous la supervision d'Elena Savinova et de Gwenaëlle Kéranguéven et l'équipe d'Electrochimie de l'Institut de Chimie de Strasbourg (UMR 7177, CNRS- Université de Strasbourg), sous la supervision d'Antoine Bonnefont. Il s'appuiera sur les nombreuses techniques de caractérisation, d'études électrochimiques et spectroscopiques présentes à l'ICPEES et à l'Institut de Chimie.
Le/la candidat-e est idéalement diplômé-e en physico-chimie et/ou en électrochimie avec de très bons résultats. Il/elle devra faire preuve de motivation et de rigueur expérimentale. Il est souhaitable que le/la candidat-e ait un réel intérêt pour les projets interdisciplinaires, allant de la recherche fondamentale aux applications. La maîtrise de l'anglais est requise.

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