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Titre du projet :
Matériaux d’électrodes à base de métaux non nobles pour la production électrochimique d’hydrogène (H2) ultra-pure en milieu aqueux
Laboratoires d’accueil : Institut Européen des Membranes
Durée du projet : 6 mois, début entre janvier et mars 2019
Encadrants : Yaovi Holade, David Cornu, Sophie Tingry
Projet et objectifs du stage
La demande en H2 ne cesse de croître d’année en année, pour la pile à combustible H2/O2 (production propre d’électricité : transition énergétique) ou pour la synthèse de l’ammoniac (NH3 : industrie des engrais) entre autres. La production actuelle de H2 par reformage soulève des problèmes environnementaux. Le projet concerne l’élaboration de matériaux d’électrodes pour catalyser la réaction de production d’hydrogène (H2) ultra- pure dans un électrolyseur avec un impact minimal sur l’environnement. La première étape sera d’optimiser l’interface « support carboné 3D-nanomatériaux sans métaux nobles (Ni, Co, Mo avec dopage à N, S, P) » en utilisant l’électrospinning ; la deuxième étape consistera à optimiser l’interface « électrocatalyseur-électrolyte » à différents pH. En fonction de l’avancement des travaux, les meilleures compositions (cathode) pourraient être intégrées au dispositif complet d’électrolyseur à anode cogénérative (biomasse), capable de réaliser près de 50% d’économie d’énergie par rapport à un électrolyseur classique à eau. Le/la stagiaire recruté(e) bénéficiera de l’expertise interdisciplinaire de deux départements de l’IEM (DM3 (matériaux) et IP2 (électrocatalyse)).
Compétences et qualifications requises
Un(e) candidat(e) de niveau Master II Recherche ou Ingénieur dans le cadre de leur projet de fin d’études (M2R ou PFE) en matériau et/ou électrochimie, motivé(e) qui saura faire preuve de rigueur, d’initiative et d’autonomie. Il/Elle devra posséder des connaissances (pas nécessairement pratiques) en élaboration de (nano)matériaux et/ou électrochimie. Des connaissances en caractérisation de (nano)matériaux seraient fortement appréciées.
Candidature
Envoyer par e-mail aux trois personnes ci-dessus (avant 08-12-2018), un CV (détaillant le parcours et les compétences théoriques/pratiques) et une lettre de motivation. Une lettre de recommandation sera fortement appréciée. La phase de sélection comportera un ou plusieurs entretiens (sur place ou par téléphone/Skype).
Bibliographie
a°) X. Wang et al., J. Chen, Nano Lett. 2017, 17, 7989-7994; b°) Y. Zhao et al., J. Mater. Chem. A 2016, 4, 12818-12824; c°) S. Surendran et al., Adv. Energy Mater. 2018, 8, 1800555; d°) H. Wang et al., Nat. Commun. 2015, 6, Article number: 7261; e°) A. Both Engel et al., ChemElectroChem 2016, 3, 629-637; f°) A. Both et al., ChemPlusChem 2015, 80, 440-440.
Ce stage bénéficiera du soutien financier du LabEx CheMISyst par le biais de l’Agence Nationale de la Recherche au titre du programme « Investissements d’Avenir » (référence : ANR-10-LABX-05-01) pour une durée de 6 mois.