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These - transport dans les milieux poreux (H/F)

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Informations générales

Référence : UMR8234-NATMAL-001
Lieu de travail : PARIS 05
Date de publication : mardi 7 mai 2019
Nom du responsable scientifique : Pierre Levitz / Natalie Malikova
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2019
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Comprendre le transport moléculaire et colloïdal au sein de milieux poreux complexes et multi-échelles est essentiel à la connaissance et au développement de processus environnementaux, culturels ou industriels. À titre d'exemples, nous pouvons citer: (i) l'évaluation du cycle de vie des matériaux de construction dans la ville de demain, où la durabilité dépendra en partie du degré de dégât des eaux lié au transport par diffusion; (ii) la conception optimale des supports de catalyseur. Actuellement, la modélisation des processus de diffusion dans l'espace confiné des supports de catalyseurs reste au niveau de l'ingénierie chimique. Une approche de physique statistique basée sur une recherche optimale de cibles pourrait sans aucun doute ouvrir de nouvelles perspectives sur le terrain; (iii) une meilleure compréhension des processus d'assainissement des sols dans le cadre de l'expansion significative et prévisible des villes de demain. Pour ce dernier sujet, une compréhension plus complète du transport moléculaire, ionique et colloïdal dans le confinement du réseau de pores est nécessaire.

 Le sujet de thèse proposé au laboratoire PHENIX (Université de la Sorbonne, Paris) en collaboration avec IPCMS-Strasbourg (groupe de O. Ersen) et IFPEN-Rueil-Malmaison (groupe de L. Barré) impliquera, sur deux ou trois supports poreux, une détermination multi-échelle de la géométrie du réseau de pores couplée à une analyse expérimentale in situ du transport par diffusion moléculaire. Les systèmes poreux à l'étude seront des milieux poreux granulaires constitués d'un ou plusieurs types de particules (argile / silice / PMMA-méthacrylate de méthyle) ainsi que de monolithes extrudés. L'architecture des pores sera étudiée en associant micro-tomographie, microscopie à rayons X, microscopie électronique à transmission environnementale (TEM) et diffusion de rayons X et de neutrons à petit angle (SAXS, SANS). Le transport moléculaire multi-échelle sera sondé à l'aide de la plate-forme de relaxométrie RMN de PHENIX et bénéficiera des récents développements dans le domaine de la relaxométrie RMN à gradient de champ pulsé et 1D-2D.

Mots-clés: milieux poreux, porosité hiérarchique, transport moléculaire et / ou colloïdal, imagerie 3D, MET, diffusion, caractérisation in situ, RMN à gradient de champ pulsé et relaxométrie RMN 1D-2D, modélisation multi-échelles

Candidat: Le candidat doit avoir de solides connaissances en physique et/ou en physico-chimie. La connaissance approfondie des techniques utilisées dans le projet n'est pas une condition de recrutement.

Contactes:

Pierre E. Levitz (PHENIX) pierre.levitz@sorbonne-universite.fr
Natalie Malikova (PHENIX) natalie.malikova@sorbonne-universite.fr
Pierre Rabu (IPCMS) pierre.rabu@ipcms.unistra.fr

Contexte de travail

La thèse sera une co-tutelle entre les universités de la Sorbonne et de Strasbourg; les travaux seront effectués en grande partie au laboratoire PHENIX (Paris) mais également à l'IPCMS (Strasbourg) pour l'analyse TEM. Au cours de la thèse, plusieurs expériences seront menées dans de grandes infrastructures (sources synchrotron et neutron) en France et à l'étranger.

PHENIX est un laboratoire possédant une longue expérience dans l'étude des systèmes colloïdaux et des fluides sous confinement. Sa force réside dans la combinaison d'activités expérimentales et de modélisation (simulations numériques). Plusieurs projets et réseaux internationaux sont en place dans Phenix, offrant un environnement riche et multinational.

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