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Offre proposée par

Cea

CEA

Elaboration de matériaux composites aérogels de graphène pour des applications catalytiques H/F

Marcolès, Auvergne-Rhône-Alpes Conception / Génie civil / Génie industriel
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Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme public de recherche.

Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans le cadre de ses quatre missions :
. la défense et la sécurité
. l'énergie nucléaire (fission et fusion)
. la recherche technologique pour l'industrie
. la recherche fondamentale (sciences de la matière et sciences de la vie).

Avec ses 16000 salariés -techniciens, ingénieurs, chercheurs, et personnel en soutien à la recherche- le CEA participe à de nombreux projets de collaboration aux côtés de ses partenaires académiques et industriels.

Référence

2021-18272

Description de l'unité

Le STDC a pour mission d'amplifier le développement des technologies durables pour les systèmes énergétiques décarbonés (nucléaire et énergies renouvelables). L'un de ses principaux enjeux est de positionner le CEA comme acteur majeur de l'environnement et de l'économie circulaire. C'est un service commun intégrant deux laboratoires basés sur le site de Marcoule et trois laboratoires à Grenoble. Le poste est situé au LRVE (Laboratoire de développement des procédés de Recyclage et Valorisation pour les systèmes Energétiques décarbonés), l'une des deux équipes du service basées à Marcoule.
L'objectif du LRVE, nouveau laboratoire créé en 2020, est de concevoir des procédés de recyclage et valorisation de métaux/matériaux pour des applications nucléaires et hors nucléaire en lien avec les systèmes énergétiques bas carbone. Le laboratoire dispose d'un panel étendu de compétences en génie des procédés (en dissolution, hydrométallurgie, pyrochimie, conversion en phase solide, métallurgie des poudres, hydrodynamique, caractérisation et analyse de cycle de vie) pour proposer une offre R&D intégrée aux différents acteurs du recyclage. Le laboratoire compte à ce jour 21 permanents (12 ingénieurs, 9 techniciens) et une vingtaine de non permanents (doctorants, post-doctorants, alternants, stagiaires).

Description du poste

Domaine

Chimie

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Elaboration de matériaux composites aérogels de graphène pour des applications catalytiques H/F

Sujet de stage

L'objectif du stage sera d'élaborer de nouveaux matériaux de type aérogel de graphène comportant des motifs extractants spécifiques pour l'extraction des platinoïdes, et d'étudier ensuite leur intérêt en électrocatalyse. La capacité d'adsorption et la sélectivité de ces matériaux pour les métaux ciblés seront évaluées par extraction sur support solide au moyen des analyses ICP-OES. Les propriétés structurales des matériaux synthétisés et des composites (Pd/GA ; Rh/GA ; PdRh/GA) formés après réduction des platinoïdes en surface de l'aérogel seront caractérisées par différentes techniques (DRX, MEB, FTIR, BET, ATG, XPS, etc.). Par la suite, faisant appel au caractère conducteur du graphène, une étude sur les applications potentielles en électro-catalyse est envisagée sur une réaction modèle. Les performances électro-catalytiques seront comparées avec les données de la littérature

Durée du contrat (en mois)

5

Description de l'offre

Les aérogels de graphène (GA) sont des supports solides prometteurs pour l'adsorption d'espèces chimiques (en phase gaz ou liquide)1 en vue d'une application en catalyse ou en électro-catalyse. Ces matériaux poreux et conducteurs montrent une capacité d'adsorption (jusqu'à plusieurs centaines de fois leur poids) et une meilleure stabilité physico-chimique par rapport à des matériaux connus (résines organiques, charbon actif, nanotubes de carbone, etc.). Outre leur caractéristiques structurales, l'intérêt pour les aérogels de graphène est principalement lié à leur synthèse facile qui permet de moduler leurs propriétés physico-chimiques.

L'objectif de ce stage sera d'élaborer de nouveaux matériaux de type aérogel de graphène comportant des motifs extractants spécifiques pour l'extraction des platinoïdes, et d'étudier ensuite leur intérêt en électrocatalyse. La capacité d'adsorption et la sélectivité de ces matériaux pour les métaux ciblés seront évaluées par extraction sur support solide au moyen des analyses ICP-OES. Les propriétés structurales des matériaux synthétisés et des composites (Pd/GA ; Rh/GA ; PdRh/GA) formés après réduction des platinoïdes en surface de l'aérogel seront caractérisées par différentes techniques (DRX, MEB, FTIR, BET, ATG, XPS, etc.). Par la suite, faisant appel au caractère conducteur du graphène, une étude sur les applications potentielles en électro-catalyse est envisagée sur une réaction modèle. Les performances électro-catalytiques seront comparées avec les données de la littérature.4,5

Le/La stagiaire sera impliqué(e) dans les différentes étapes du projet et sera amené(e) à utiliser des techniques de synthèse et de caractérisation analytique aussi bien en chimie organique qu'en chimie des matériaux, en complément de l'électrocatalyse. Ce sujet s'adresse donc à des candidats motivés par la pluridisciplinarité du sujet, ayant une grande curiosité scientifique et un dynamisme certain pour mener à bien chaque étape de ce projet.

L'unité d'accueil dispose d'une grande infrastructure comprenant des laboratoires conventionnels dans les installations G1 et HERA à Marcoule, équipés en générateurs et réacteurs de synthèse thermiques, aux micro-ondes et aux ultrasons, et disposant de moyens analytiques permettant la synthèse et la caractérisation des matériaux obtenus ainsi que le suivi des performances catalytiques.

Moyens / Méthodes / Logiciels

Microsoft office



Profil du candidat

Etudiant(e) en Master 2 ou école d'ingénieur dans le domaine de la chimie (spécialité chimie organique ou matériaux).
Capacité à travailler en équipe et de rédiger des rapports de façon claire