Doctorant en chimie des matériaux (H/F) : composites à base de Metal-Organic Framework et d’enzymes

Description du Poste

Sujet De Thèse

Les enzymes sont des catalyseurs très efficaces, mais leur utilisation nécessite souvent leur immobilisation sur des supports solides. Parmi la grande variété de matériaux disponibles pour l'immobilisation enzymatique, les Metal-Organic Frameworks (MOF), qui sont des solides hybrides cristallins poreux composés, ont été identifiés comme des supports prometteurs pour l'immobilisation de plusieurs familles d'enzymes — conduisant à des biocomposites catalytiques présentant une activité et une stabilité élevées. L'identification et la sélection du support le plus approprié pour immobiliser une ou plusieurs enzymes sont cependant très souvent abordées au cas par cas.
L'objectif de ce projet de thèse est donc de rationaliser les relations entre les propriétés physico-chimiques des MOF et celles des enzymes, et, en fin de compte, avec l'efficacité du biomatériau catalytique qui en résulte.
En application, cette thèse consistera dans un premier temps à créer une bibliothèque de MOFs présentant la gamme la plus large possible de propriétés physico-chimiques et structurelles. Un robot de synthèse sera ensuite utilisé pour concevoir des matériaux composites catalytiquement actif en combinant ces MOFs avec une bibliothèque d’enzymes produite par un laboratoire partenaire. Les matériaux obtenus seront caractérisés en termes de structure, ainsi que d'efficacité catalytique (activité, recyclabilité, etc.).
A terme, si ces matériaux présentent des performances catalytiques élevées en termes de rendement, de sélectivité et de cinétique de réactions, ils pourront être utilisés pour des applications en chimie fine afin de réduire les couts énergétiques et de minimiser les impacts environnementaux.
Il s’agit donc d’un projet interdisciplinaire faisant appel à des compétences en chimie moléculaire et des matériaux, en biochimie/enzymologie et en automatisation.
Le/la candidat(e) sera chargé(e) de la synthèse des composites à base de MOF. Il participera également activement à la caractérisation structurale et physico-chimique complète de ces matériaux à l'aide d'un large éventail de techniques (XRD, IR, RMN, UV-Vis, sorption de gaz, microscopie électronique, etc.), ainsi qu'à l'évaluation de leurs propriétés catalytiques.
Le/la candidat(e) doit posséder de solides connaissances en chimie et en sciences des matériaux. Une expérience préalable dans le domaine de la biocatalyse/enzymologie serait un atout, mais n'est pas obligatoire. Une expérience dans la programmation de robots de laboratoire, ou tout au moins un intérêt pour ce type d'expérimentation, serait également très appréciée.
Il/elle devra être intéressé(e) par une formation pratique à de nombreuses techniques de caractérisation. De bonnes compétences organisationnelles et communicationnelles sont requises. La capacité et la motivation à travailler sur un projet interdisciplinaire sont extrêmement importantes.

Votre Environnement de Travail

Le/la candidat(e) rejoindra le projet CALIBRATE. Ce projet regroupe cinq partenaires : l’ILV (Versailles), l’UCCS (Lille), le Genoscope (Evry), TBI (Toulouse) et l’IRCELYON (Lyon). La thèse se déroulera principalement entre l’Institut Lavoisier de Versailles (ILV) à Versailles et l’Unité de Catalyse et Chimie du Solide (UCCS) à Lille. Une participation aux réunions organisées dans les autres laboratoires partenaires sera également demandée.

L’Institut Lavoisier de Versailles (ILV) est un laboratoire reconnu internationalement pour son expertise dans les MOFs (http://www.ilv.uvsq.fr/).
C’est une UMR CNRS/UVSQ créée en 2006 qui regroupe l’ensemble des chimistes de l’Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ). L’institut est localisé sur le campus de l’UFR des Sciences à Versailles, occupe l’intégralité du bâtiment Lavoisier (superficie de 3900 m2 dont 1620 m2 de laboratoires et 941 m2 de bureaux). Nous bénéficions donc d’un environnement de travail de qualité possédant des infrastructures et des équipements de recherche modernes et adaptés à nos besoins.
L’ILV est organisé en 3 équipes regroupant au total 55 personnels permanents (chercheurs, enseignants chercheur et personnels d’appui à la recherche), à savoir i) l’équipe EPI (Electrochimie et Physico-chimie aux Interfaces), ii) l’équipe SORG (Synthèse ORGanique de Versailles) et iii) l’équipe MIM (Molécules, Interactions, Matériaux). Cela conduit les différents groupes de recherche à s’impliquer dans les thématiques suivantes:
- EPI : électrochimie interfaciale ; physico-chimie des surfaces et interfaces ; spectroscopies d'électrons
- SORG : catalyses et hétérocycles ; composés fluorés et processus photo-induits ; matériaux moléculaires : conception, design et applications ; valorisation de produits naturels et aplications industrielles.
- MIM : molécules inorganiques et matériaux poreux : synthèse, propriétés et caractérisation
C’est cette dernière équipe que la personne recrutée intégrera.

Le laboratoire UCCS, Unité de Catalyse et Chimie du Solide (https://uccs.univ-lille.fr), est une unité mixte de recherche (UMR 8181), sous les tutelles du CNRS, de l'Université de Lille, de l’Université d’Artois et Centrale Lille.
Les activités scientifiques menées à l’UCCS intègrent les enjeux du développement durable tels que la chimie durable, l’énergie et l’environnement en s’appuyant sur trois expertises scientifiques que sont (1) la Catalyse et Chimie Moléculaire, (2) la Catalyse Hétérogène et (3) la Chimie du Solide.
Plus particulièrement l'étudiant(e) rejoindra l'équipe CATSUSCHEM, dont les activités portent sur la valorisation catalytique avancée de la biomasse pour les bioraffineries ainsi que sur la valorisation de polluant comme le CO2. Ses chercheur·e·s y développent des compétences en catalyse hétérogène et enzymatique, en génie des procédés/réacteurs et en criblage catalytique haut débit pour la valorisation de petites molécules (C1, H2), de molécules plateformes bio-sourcées issues de la filière lignocellulosique et oléagineuse (C1 à C6). En outre une activité fondamentale originale est également développée, avec, notamment, des travaux pionniers en catalyse hybride mêlant chemo- et biocatalyse dans un même réacteur.
L’équipe s’appuie pour cela sur la plateforme de criblage REALCAT située à Centrale Lille (https://www.realcat.fr), et dont les robots seront mis à profit dans le cadre de cette thèse.

Rémunération et avantages

Rémunération

La rémunération est d'un minimum de 2300,00 € mensuel

Congés et RTT annuels

44 jours

Pratique et Indemnisation du TT

Pratique et indemnisation du TT

Transport

Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300€

À propos de l’offre

À propos du CNRS

Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d’associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.

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