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    Simulation des courbes de percée de CH3I sur différents types d'adsorbants carbonés - Île-de-France - IRSN

    IRSN
    IRSN Île-de-France

    il y a 1 semaine

    Default job background
    Doctorat
    Description

    Mission

    Objectifs

    Dans ce cadre, le présent projet de thèse vise à élaborer des méthodologies fines pour prédire des profils dynamiques de sorption de CH3I par les charbons actifs utilisés dans le contexte nucléaire. Ceci permettra in fine de prendre en compte lensemble des réactions impliquées dans le piégeage, en particulier la contribution due à léchange isotopique. Celle-ci sera implémentée à travers un module spécifique dans un modèle global de simulation. Ceci permettra à terme une transposition entre les contrôles radioactifs et non-radioactifs des pièges à iode (PAI).

    Ce travail de simulation sera appliqué dans un second temps sur de nouveaux matériaux carbonés, des adsorbants nanostructurés et fonctionnalisés à porosité modulable. Cette extension du travail de simulation sur des matériaux modèles est une démarche particulièrement importante pour le piégeage des iodes volatils ; ces matériaux pourraient être mis en œuvre dans les futurs réacteurs innovants.

    Travaux-méthodes et moyens

    Charbons actifs utilisés dans le contexte nucléaire

    Cette étude concernera une sélection de charbons actifs commerciaux avec différents types dimprégnants de manière à isoler les rôles joués par chacun des mécanismes (physisorption, chimisorption et échange isotopique).

    Dans un premier temps, une attention particulière sera accordée à la validation de la modélisation numérique des courbes de percée de CH3I stable. Puis un coefficient global représentant la réaction déchange isotopique sera implémenté dans le modèle

    Adsorbants carbonés nanostructurés à propriétés améliorées

    Une étude bibliographique sera menée tout dabord sur les différentes méthodes de design de ces adsorbants carbonés. La synthèse et la caractérisation de ces matériaux aura lieu par la suite au LCP-A2MC.

    Calendrier

    1ere année : bibliographie, établissement et validation dun modèle de prédiction des courbes de percée de CH3I stable par les charbons actifs, implémentation de la réaction déchange isotopique dans le modèle (IRSN)

    2eme année : étude de la prépondérance des différents mécanismes dadsorption en fonction des conditions opératoires (IRSN) Synthèse et caractérisation des adsorbants carbonés nanostructurés (LCP-A2MC); Etude des performances dadsorption

    3e année : Simulation des courbes de percée pour une sélection de matériaux carbonés nanostructurés (IRSN) + rédaction mémoire

    Publications de référence

    1] J. Huve, et al., RSC Advances 8 .

    [2] H. Lin et al., Journal of Hazardous Materials .

    [3] M. Chebbi et al., Separation and Purification Technology, .

    [4] R. Chauveau, Modélisation multi paramètre du phénomène dadsorption pour la détermination des temps de percée des cartouches de masques à gaz, thèse de doctorat, université de Lorraine, .

    [5] S.W. Park et al., Separations Technology

    [6] T-Y. Ma et al., Chem. Soc. Rev., 42 -.

    Profil recherché

    Bac + 5, Master 2 ou école dingénieur (génie des procédés, chimie analytique, chimie des matériaux, chimie inorganique, adsorption-catalyse, radiochimie)
    - Restrictions éventuelles sur le recrutement dun candidat handicapé : travail en zone contrôlée avec saut de zone, travail en boite à gants, aspects sécurité liés à lutilisation des bouteilles de gaz et de manipulations en vue des synthèses des adsorbants.

    Télétravail

    Occasionnel

    Informations complémentaires

    Les missions du doctorant seront réparties comme suivant sur les laboratoires d'accueil :
    - Laboratoire LECEV (IRSN) : Etude des performances de rétention en utilisant différents dispositifs et simulation des courbes de percée. Les dispositifs d'étude des propriétés d'adsorption sont opérationnels et permettent d'obtenir des informations complémentaires à différentes échelles (détermination des courbes de percée avec iode radioactif et non-radioactif, microbalance de sorption). De nombreuses publications de rang A ont été publiées dans le cadre des travaux de recherche menés par le LECEV sur cette thématique de recherche.
    - Laboratoire LCPA-A2MC (Université de Lorraine) : Synthèse et caractérisation d'adsorbants carbonés nanostructurés novateurs et étude de leurs propriétés d'adsorption. Utilisation d'un large panel de techniques de caractérisation (ATG, DRX, PY-GC/MS, techniques spectroscopiques FTIR et UV-Visible in situ pour les suivis des schémas réactionnels). Ce laboratoire possède une expérience importante dans l'adsorption d'iode par différents adsorbants académiques et industriels et a publié de nombreux travaux communs avec le SCA/LECEV
    - l'IMT Atlantique (Laboratoire GEPEA)
    Un autre partenariat avec sera également envisagé avec l'IMT Atlantique :
    - Système complémentaire « réacteur fermé » pour les isothermes et cinétiques d'adsorption de CH3I
    - Caractérisations complémentaires des adsorbants poreux
    etc.

    Localisation du poste

    Localisation du poste

    Europe, France, Ile-de-France


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