(H/F) - Strasbourg, France - CNRS

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Entreprise vérifiée

Strasbourg, France

il y a 3 semaines

Posté par:

Sophie Dupont

beBee Recruiter

Description

Cette offre est disponible dans les langues suivantes:

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Date Limite Candidature : mardi 13 février 2024

**Informations générales**:
**Intitulé de l'offre **:Doctorant.e (H/F): Fonctionnalisation de films d'hydroxydes doubles lamellaires pour la dégradation de polluants**
Référence : UMR7564-SAMSOU-006
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : VILLERS LES NANCY
Date de publication : mardi 23 janvier 2024
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2024
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : La rémunération est d'un minimum de 2135,00 € mensuel
Section(s) CN : Chimie physique, théorique et analytique

**Description du sujet de thèse**:
La dépollution des eaux est devenue un enjeu majeur de nos sociétés modernes, que ce soit pour produire de l'eau potable ou pour limiter les rejets polluants dans l'environnement.
La photocatalyse est une solution prometteuse et durable basée sur la capacité des matériaux ou molécules à absorber la lumière pour produire des espèces réactives (ROS) permettant de dégrader certains contaminants présents dans l'eau (antibiotiques, hormones et autres perturbateurs endocriniens connus pour leurs effets néfastes sur la faune et la flore). En raison des technologies utilisées dans les stations d'épuration, le traitement des eaux usées est incomplet et ces polluants sont souvent rejetés intacts dans l'environnement.
Afin que la catalyse basée sur l'oxydation photo-induite devienne un procédé efficace de traitement des effluents dans le cadre d'une politique de développement durable, la communauté scientifique et les industriels doivent encore relever un certain nombre de défis.
D'un point de vue fondamental, le développement d'une nouvelle génération de matériaux photocatalytiques est primordial afin d'améliorer les performances des catalyseurs utilisés jusqu'à présent dans le proche UV (UVA), mais aussi et surtout pour développer les catalyseurs du futur, actifs dans le visible. En outre, pour que la photocatalyse soit économique, durable et respectueuse de l'environnement, il est nécessaire d'immobiliser ces matériaux sur un support solide afin d'être réutilisés et recyclés.

Les hydroxydes doubles lamellaires (HDL) sont des composés structurés sous la forme d'un empilement de feuillets cationiques métalliques entre lesquels s'intercalent des anions interchangeables. Leur formule chimique générale est donnée par [MII1-xMIIIx(OH)2]x+[An-x/n. m H2O]x
- où M(II) et M(III) sont respectivement des cations métalliques divalents et trivalents et An
- est l'anion compensateur de charge.
De manière intéressante, il est possible d'élaborer les HDL directement à partir d'une surface métallique via une méthode de croissance in situ qui conduit à des particules orientées perpendiculairement au substrat, permettant aux espèces de diffuser à l'intérieur et à l'extérieur [3]. Cependant, l'immobilisation de ces particules sur un substrat peut ensuite contraindre la fonctionnalisation par échange d'anions en limitant la dynamique de l'espace interfoliaire [4].
Dans ce contexte, l'objectif de cette thèse sera d'élaborer des films d'HDL fonctionnalisés avec des molécules organiques photosensibles, d'étudier le confinement de ces molécules dans l'espace interfoliaire et la photo-activité qui en résulte et enfin d'évaluer le potentiel des ces surfaces pour la dégradation de polluants.
La première partie du travail portera sur la synthèse de films d'HDL en privilégiant une méthode de croissance in situ. Ces films seront ensuite utilisés pour la fonctionnalisation par échange anionique. La fonctionnalisation sera également envisagée via deux autres méthodes : la synthèse directe du film fonctionnalisé et la reconstruction. L'influence de la méthode de synthèse sur l'arrangement des molécules dans l'espace interfoliaire sera précisément étudiée, ce dernier paramètre pouvant influencer de manière significative la photo-activité.
La morphologie des films et leur structure (épaisseur du film, densité de particules) seront modulées via les différents paramètres de synthèse. Les spectroscopies Raman et IR et la diffraction des rayons X (DRX) seront systématiquement utilisées pour vérifier la structure et la fonctionnalisation des films. La microscopie électronique à balayage (MEB) permettra de déterminer la morphologie. La composition chimique sera déterminée par MEB-EDX et par spectroscopie de photoélectrons X (XPS).
L'immobilisation des anions photo-actifs dans l'espace intefoliaire pourra être envisagée selon la stabilité en solution aqueuse.
Dans un second temps, il s'agira d'optimiser la formation d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) à l'interface solide-liquide. Pour cela, les propriétés photophysiques (spectrosco