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Description du poste
Établissement recruteur et site web: ICCF — https://iccf.uca.fr//admin
Présentation de l’institut
Placé sous la tutelle de l’Université Clermont Auvergne, du CNRS et de Sigma Clermont, l’ICCF est un institut à vocation pluridisciplinaire en chimie regroupant 120 personnels permanents.
L’Institut de chimie développe de forts partenariats avec de grands groupes industriels et des PME/PMI et dispose d’outils de modélisation et de caractérisation, soutenus par un parc instrumental étendu pour l’analyse des molécules et des solides. Il met ses compétences au service de sujets sociétaux majeurs.
Domaines d’interface
Axe Chimie et Environnement: focalise ses activités sur le devenir (transferts et transformations) des polluants chimiques dans les compartiments eau/végétation/sol, sur l’étude bio-physico-chimique des nuages et sur le développement de procédés de production et de traitement écocompatibles utilisant les liquides ioniques ou des matériaux avancés.
Axe Chimie et Matériaux: place au cœur de ses activités l’élaboration et la mise en forme de nouveaux matériaux innovants (nanocomposites polymers-HDL, nanomatériaux fluorés, matériaux hybrides et biomatériaux, nanoparticules luminescentes, matériaux biosourcés, polymères) et l’étude de leurs performances et de leur durabilité pour des applications en stockage et transmission d’énergie, photovoltaïque, imagerie, traitement de surface et durabilité des polymères, détection.
Axe Chimie pour le Vivant: cible la conception et l’étude du potentiel biologique de molécules (anticancéreuses ou antalgiques) et de matériaux du niveau enzymatique, au niveau cellulaire jusqu’à l’animal et l’Homme, en privilégiant des stratégies de synthèses performantes (biocatalyse, chimie douce, click chemistry) et des procédés innovants (biomatériaux, vectorisation pour l’imagerie, biocatalyseurs supportés, biocapteurs).
Contexte et objectif du projet BiBOP
La décarbonation de l’industrie est un enjeu majeur de la transition écologique. Elle passera par une forte électrification des procédés et une amélioration de leur efficacité, mais certaines industries (notamment la métallurgie et les cimenteries, représentant actuellement 70 à 80 % des émissions industrielles) continueront d’émettre du CO2.
La photoconversion du CO2 en sortie de cheminées présente un double intérêt: réduire ces émissions et produire des molécules d’intérêt pour l’énergie ou la chimie. Depuis plusieurs années, le groupe MATEPP (Matériaux et Procédés Plasmas) s’intéresse aux matériaux à base de Bi et comme photocatalyseurs pour la conversion du CO2. Ils ont démontré la possibilité de former, grâce à la versatilité du procédé de pulvérisation réactive, des oxyfluorures de Bi à composition ajustable et de les associer en une étape à des nanodomaines métalliques pour former des hétérojonctions. Ces couches minces ont récemment montré une efficacité de conversion du CO2 comparable à celle de l’oxyde de titane, mais avec une grande sélectivité vers la formation de CO, utilisable pour les carburants de synthèse.
Dans le cadre du projet ANR BiBOP, l’objectif est de nanostructurer ces matériaux en utilisant des procédés compatibles avec la pulvérisation réactive afin de renforcer leur réponse photocatalytique.
Parmi les deux techniques explorées dans le cadre du projet, la pulvérisation réactive sur liquide est une méthode très originale, bien maîtrisée à l’ICCF, qui permet de former des nanoparticules photocatalyseurs dispersables sur des supports poreux.
Objectif du stage: investiguer plus en profondeur l’impact des paramètres de synthèse sur les matériaux obtenus, leur morphologie, leurs propriétés optiques et leur performance photocatalytique.
Activités et méthodes: le/la stagiaire sera chargé(e) de la caractérisation des matériaux par les nombreuses techniques d’analyse disponibles sur le site clermontois (spectroscopies IR et Raman, DRX, SAXS, MET, MEB, XPS, etc.). Il/elle établira le lien entre caractérisation structurale et optique (spectroscopie UV-visible, ellipsométrie) et évaluera les performances de photodégradation de polluants dans l’eau. Dans le cadre du ANR BiBOP, ce travail pourra bénéficier de techniques de caractérisation avancée disponibles à l’IMN (Nantes). Enfin, les matériaux les plus prometteurs pourront être évalués à l’IFPEN (Solaize) pour leurs performances de photoconversion du CO2.
Profil recherché
Formation souhaitée: Sciences de Matériaux ou Chimie des Matériaux.
Expérience souhaitée: une première expérience dans le domaine des procédés plasmas serait un plus.
Compétences et autonomie: le/la candidat(e) doit être autonome et curieux(se), capable d’aborder les différents aspects de la thèse (procédé plasma, caractérisation des matériaux, propriétés photocatalytique) et de travailler en interaction avec les partenaires du projet.
Langues: excellente aisance en français et en anglais.