Offre de thèse
Inhibiteurs de corrosion issus de co-produits végétaux
Date limite de candidature
15-06-2025
Date de début de contrat
01-10-2025
Directeur de thèse
VEYS-RENAUX Delphine
Encadrement
Suivi hebdomadaire des travaux scientifiques par la directrice de thèse et support technique par le personnel technique du laboratoire
Type de contrat
école doctorale
équipe
DEPARTEMENT 2 - CP2S : 206 - Surface et interface: réactivité chimique des matériauxcontexte
Le contrat doctoral s'inscrit dans le cadre d'un projet subventionné par l'Agence Nationale de la Recherche (projet COBY), dans lequel sont impliquées 4 équipes de recherche dont les spécialités sont respectivement : (i) les éco-procédés mis en œuvre pour la valorisation co-produits végétaux (URD-ABI / Reims) avec une expertise spécifique en modélisation des procédés et analyse de données technico-économiques et analyse de cycle de vie (LRGP / Nancy) ; (ii) la protection contre la corrosion des matériaux métalliques (IJL / Nancy) ; et (iii) la caractérisation avancée des surfaces organo-métalliques (LRS / Paris).spécialité
Chimielaboratoire
IJL - INSTITUT JEAN LAMOUR
Mots clés
corrosion, chimie des materiaux, électrochimie, biomolécules, traitement de surface
Détail de l'offre
Dans le cadre des défis actuels relatifs à la transition écologique, les matières premières renouvelables, en particulier les extraits naturels, apparaissent comme une alternative prometteuse aux inhibiteurs de corrosion classiques, dont la production et l'utilisation peuvent avoir des impacts environnementaux significatifs. De nombreux extraits naturels ont déjà été étudiés dans des milieux et sur des substrats variés mais très peu ont trouvé des applications industrielles à cause d'un manque de connaissances fondamentales. Les mécanismes de protection assurés par les nombreuses fonctions chimiques impliquées et les potentiels effets synergiques entre les molécules/macromolécules restent mal compris.
Les travaux de thèse s'inscriront dans le cadre d'un projet d'envergure qui vise à déterminer les paramètres fondamentaux des mécanismes de protection contre la corrosion apportés par des biomolécules issues de co-produits de ressources agricoles locales et abondantes, et ainsi d'élaborer les solutions d'extraction appropriées. L'objectif final est d'obtenir des solutions anticorrosion 100% carbone végétal pour la formation de films sur l'acier, et de les évaluer par rapport à des références en termes d'efficacité, d'aspects technico-économiques ainsi que d'impacts environnementaux.
Plus spécifiquement, les travaux de thèse auront pour objet de comprendre le rôle de différentes fonctions chimiques présentes dans les biomolécules d'intérêt sur l'inhibition de la corrosion et la formation de films barrière. Quelques molécules anti-oxydantes connues (metabolites secondaires) et différents polysaccharides seront sélectionnés pour cette étude fondamentale. De potentiels effets synergiques seront étudiés et des fractions judicieusement extraites seront testées.
La compréhension des mécanismes mis en jeu reposera sur la mise en œuvre combinée de :
- méthodes électrochimiques classiques et avancées (techniques stationnaires, spectroscopie d'impédance électrochimique, micro-balance à quartz)
- techniques microscopiques et spectroscopiques de caractérisation des surfaces (MEB, MET, Raman)
Keywords
corrosion , materials chemistry , electrochemistry, biomolecules, surface treatment
Subject details
In order to address the current challenge of fitting the principles of Green Chemistry, especially “the use of renewable feedstocks”, molecules extracted from natural resources appear as a valuable alternative to the widespread corrosion inhibitors whose production and use may have high environmental impacts. Although numerous natural extracts have been investigated in various media and substrates, only few have found their way in industrial applications due to a lack of fundamental knowledge about how the various chemical functions are involved in the protection of the metallic surfaces and about potential synergistic effects between different molecules/macromolecules. The PhD work falls within a larger project dealing with the determination of the fundamental parameters involved in the corrosion protection mechanisms provided by biomolecules extracted from local and abundant agro-industrial by-products, using judiciously chosen extraction processes. The final goal is to get 100% vegetal carbon-based anticorrosion solutions for the formation of coatings on steel and to evaluate them in comparison with references in terms of efficiency, techno-economical aspects, as well as environmental impacts. More specifically, the Phd work aims to understand the role of various chemical functions present in biomolecules of interest in the corrosion inhibition and the formation of protective films. Several antioxidant molecules (secondary metabolites) as well as various polysaccharides will be selected for this fundamental study in order to further guide the fractionation of the extracts that will be formulated in the surface treatment solutions. The highlight of the involved mechanisms will rely on the combination of: - Conventional and advanced electrochemical methods (stationary techniques, electrochemical impedance spectroscopy, quartz crystal microbalance) - Advanced microscopic and spectroscopic characterisation of the surfaces (SEM, TEM, Raman, AFM).
Profil du candidat
Titulaire d'un diplôme d'ingénieur ou d'un Master 2 dans le domaine de la chimie et/ou des matériaux, le candidat possède :
- Connaissances en chimie
- Connaissances en physico-chimie et caractérisation des matériaux.
- Rigueur/esprit d'analyse.
- Bonne organisation/prise d'initiative
- Sens du relationnel/bonnes capacités de communication
- Anglais intermédiaire.
Candidate profile
The candidates must have an Engineer's or a Master's degree in the field of chemistry and/or materials science with good skills in:
- chemistry
- physico-chemistry and materials characterization
- thoroughness / analytical skills
- organization / initiative
- relationship / communication
- oral and written English.
Référence biblio
N. M'hiri, D. Veys-Renaux, E. Rocca, I. Ioannou, N. Mihoubi Boudhrioua, M. Ghoul
Corrosion Science 102, 55-62 (2016)
« Corrosion inhibition of carbon steel in acidic medium by orange peel extract and its main antioxidant compounds »
http://dx.doi.org/10.1016/j.corsci.2015.09.017
D. Veys-Renaux, S. Reguer, E. Rocca, L. Bellot-Gurlet, F. Mirambet
Corrosion Science 136, 1-8 (2018)
« Corrosion inhibition of steel by polyphenol model molecules: rutin, esculin, esculetol »
https://doi.org/10.1016/j.corsci.2018.02.015