OFFRE POURVUE
Titre du projet :
Nouveaux électrocatalyseurs préparés à partir d’émulsions de Pickering
Laboratoires d’accueil : Institut Européen des Membranes, Institut Charles Gerhardt de Montpellier
Durée du projet : 6 mois, début février 2019
Encadrants : Olivier Fontaine, Damien Voiry
Objectif du stage
L’électrocatalyse est un domaine d’intérêt primordiale en électrochimie. De nombreuses réactions sont étudiées dans les laboratoires comme par exemple, la production d’hydrogène et/ou d’oxygène, la conversion du CO2 en produits sains pour l’environnement ou encore la transformation électrochimique de molécules organiques. Dans une approche classique un électrolyseur est constitué d’électrodes solides (siège de la réaction) en contact avec un électrolyte (contient le réactif) constitué d’un unique solvant. D’un autre côté, les émulsions de Pickering, qui sont des phases « eau dans l’huile » particulières, offrent la possibilité de créer des interfaces pour lesquelles un matériau solide se retrouve en contact avec deux liquides simultanément. L’objectif de ce stage consistera à formuler et à utiliser des émulsions de Pickering pour étudier des réactions électrochimiques d’intérêt dans le but de mettre en évidence de nouveaux mécanismes réactionnels.
Contexte du stage
Dans le contexte de la transition énergétique et dans le but d’améliorer durablement la qualité de l’environnement et la santé, notre société a plus que jamais besoin de systèmes, surs, éco-compatibles, peu couteux et performants pour produire des molécules d’intérêt (H2 ou O2 pour pile à combustible, chlore pour procédé de dépollution…), ou éliminer des composés polluants (CO2, nitrates, molécules organiques…). L’électrocatalyse (ou électrolyse) est une technique très intéressante, peu couteuse et respectueuse de l’environnement pour transformer à l’aide de l’électricité ce type de composés. Un electrolyseur est une cellule électrochimique constitué de deux électrodes solides, où se produisent les réactions et d’un électrolyte liquide contenant les réactifs. Pour répondre efficacement aux cahiers des charges, imposés par les procédés industriels ces électrolyseurs doivent être encore plus efficaces, et c’est pourquoi il est nécessaire de développer des technologies en rupture avec l’état de l’art actuel, comme par exemple l’utilisation d’émulsion de Pickering.
Description du travail à réaliser
Tâche 1 – Evaluation des performances électrocatalytiques de matériaux sélectionnés.
Dans un premier temps, la personne recrutée testera les propriétés électrolcatalytiques de matériaux préalablement sélectionnés par l’équipe encadrante. Ces matériaux seront testés de manière « classique » dans des solvants aqueux et organiques séparément.
Tâche 2 – Formulation d’émulsion de Pickering
En se basant sur l’expertise des laboratoires d’acceuil le/la stagiair(e) aura pour tâche de formmuler des émulsions de Pickering et de les caractériser.
Tâche 3 – Evaluation des performances électrochimiques des émulsions
Une part importante de ce projet sera consacrée à l’étude électrochimique de ces émulsions. Cela représente une partie ambitieuse et très intéressante puisque ce genre d’interfaces spécifiques engendrent des processus électrochimiques très particuliers.
Le laboratoire d’accueil
L’équipe Agrégats, Interfaces et Matériaux pour l’Energie (AIME) qui appartient à l’Institut Charles Gerhardt Montpellier (ICGM) possède une expertise de renommée internationale en sciences des matériaux appliqués aux dispositifs de stockage et de conversion électrochimique de l’énergie. En particulier, les chercheurs du groupe se concentrent sur le développement et la caractérisation de matériaux innovants qui seront intégrés dans les technologies éco-compatible de demain, comme par exemple, les batteries (Li-ion et post lithium-ion), les supercondensateurs ou encore les piles à combustibles.
L’équipe « Des Précurseurs aux NanoMatériaux » (PNM) qui appartient à l’Institut Européen des Membranes (IEM) possède une expertise de renommée internationale dans l’élaboration de matériaux, l’ingénierie moléculaire et la synthèse de nanoparticules grâce entre autres à l’utilisation de la méthode par plasma et de la CVD. En particulier, les chercheurs du groupe se concentrent sur le développement et la caractérisation de matériaux innovants qui seront utilisés pour des membranes, des capteurs, des électrodes pour le stockage et la conversion d’énergie ou encore des supports d’électrocatalyseurs. Ces dispositifs sont utilisés dans de nombreux domaines allant de l’énergie à la santé en passant par l’environnement.
Les laboratoires qui sont situés sur le campus de la Facultés des Sciences de l’Université de Montpellier (ou juste à côté) disposent d’un accès privilégié à de nombreux équipements scientifiques de pointe et la personne recrutée bénéficiera de la collaboration d’un grand nombres d’experts.
Profil du candidat
Le/la candidat(e) devra être inscrit(e) dans un Master 2 ayant comme spécialité la chimie, les matériaux ou l’énergie. Des connaissances en électrochimie seront appréciées.
Candidature
Les candidats devront envoyer un CV et une lettre de motivation aux contacts mentionnés en haut du document pour appuyer leur candidature :
Olivier Fontaine (ICGM) – olivier.fontaine@umontpellier.fr
Damien Voiry (IEM) – damien.voiry@umontpellier.fr
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.
