Description du sujet de thèse

La dégradation des métaux et alliages est devenue une problématique majeure dans de nombreux secteurs industriels au cœur de différents enjeux sociétaux (transition énergétique, santé et environnement). La maitrise de la dégradation et le développement de nouvelles stratégies de protection nécessitent une compréhension fine des réactions interfaciales se produisant entre le matériau et son environnement.
Le projet UnILAP (Universal Inhibitors for Lightweight Alloys Protection) s’inscrit dans cette optique et vise à proposer de nouvelles solutions durables pour protéger les alliages légers utilisés dans de nombreux secteurs industriels, en particulier dans l’aéronautique. La stratégie développée repose sur l’utilisation d’une nouvelle classe de composés organiques, les carbènes N hétérocycliques, molécules présentant une forte réactivité avec de nombreux métaux, pouvant ainsi assurer une accroche durable. Ces molécules, modulables à façon, seront fonctionnalisées afin (i) de leur conférer des propriétés d’anticorrosion et (ii) de permettre la croissance de réseaux hybrides protecteurs. Cette partie sera assurée par des équipes du consortium d’UnILAP (L. Fensterbank, Collège de France et F. Ribot, LCMCP).
Le projet doctoral s’articule autour de trois axes qui portent sur (i) la maitrise du greffage, (ii) la caractérisation des couches formées et (iii) l’évaluation des propriétés d’anticorrosion.
- étape 1 : mise en place et optimisation des protocoles de greffage (chimique et/ou électrochimique) des NHCs préalablement synthétisées par le consortium, à la surface de différents matériaux métalliques (Al, Cu, Al 2024) ;
- étape 2 : caractérisation des différentes surfaces ainsi modifiées par la mise en œuvre de techniques avancées de surface (XPS, ToF-SIMS, AFM) combinées à des mesures électrochimiques (EIS) permettant l’acquisition d’informations physico-chimiques et structurales ;
- étape 3 : évaluation de la durabilité des couches formées et des performances d’anticorrosion des surfaces modifiées par des mesures électrochimiques, et des études cinétiques de dissolution (ICP-OES) combinées à une caractérisation chimique avancée des surfaces.
La thèse se déroulera dans un environnement scientifique dynamique et pluridisciplinaire et sera supervisée par Dimitri Mercier (IRCP) et Barbara Laïk (ICMPE). L’étudiant(e) bénéficiera d'un encadrement personnalisé et aura accès aux équipements des différents instituts du consortium.
Description du profil recherché :
Le(la) candidat(e) devra être titulaire d’un master 2 (ou équivalent) avec une spécialisation en physico-chimie des matériaux, électrochimie ou corrosion ; il(elle) devra être passionné(e) par la recherche et avoir de solides connaissances en caractérisation des surfaces et/ou corrosion. La rigueur, la curiosité, l’appétence pour l’expérimentation et l’esprit d'équipe seront des atouts indispensables pour réussir ce stage doctoral.
Les candidat(e)s doivent envoyer leur Curriculum Vitae, lettre de motivation, relevé de notes et une lettre de recommandation. Seuls les dossiers complets seront examinés. Les candidat(e)s seront présélectionné(e)s selon leur excellence académique pour un entretien à Paris ou par visioconférence.

Contexte de travail

La thèse se déroulera à l' Institut de Recherche de Chimie Paris (IRCP, équipe physico chimie des surfaces, UMR 8247 CNRS-PSL Chimie ParisTech) et Institut de Chimie et des Matériaux Paris Est (ICMPE, équipe conception d’alliages et microstructures, UMR 7182, CNRS – Université Paris Est Créteil). Le (la) doctorante sera rattachée à l’Ecole doctorale 388.