Offre de thèse
MATÉRIAUX ÉLECTROCATALYTIQUES BIOSOURCÉS AVEC COMMUNICATION SITE-À-SITERÉGLABLE (MESSAGE)
Date limite de candidature
31-01-2026
Date de début de contrat
01-04-2026
Directeur de thèse
FIERRO Vanessa
Encadrement
Une grande autonomie est laissée au doctorat, en contrepartie de laquelle les directeurs de thèse sont toujours disponibles et joignables à tout moment, week-end inclus, par email, pour répondre à toute question. Il arrive ainsi très fréquemment que plusieurs email soient échangés dans la journée, qui permettent de lever des doutes ou faire des suggestions sans qu'une rencontre physique soit nécessaire.Pour autant, des réunions sont organisés, typiquement à hauteur de 2 par mois, pour examiner les matériaux qui ont été préparés etfairele point sur les mesures et caractérisations correspondantes. Aces occasions, les grands objectifs sont rappelés, à court et moyenterme,ainsi que la nécessité que le doctorant conduise en tâche de fond une recherche bibliographique pertinente et de qualité. Quelques articles sont ainsi lus et commentés ensemble, et à chaque fois nécessaire, la valorisation des résultats abordés.
Type de contrat
école doctorale
équipe
DEPARTEMENT 4 - N2EV : 402 - Matériaux bio-sourcéscontexte
Les catalyseurs les plus actifs pour les réactions HER et OER sont à base de métaux nobles (Pt, Ir) en raison de leur équilibre unique entre adsorption et désorption. Des métaux abondants comme Ni et Fe montrent une activité prometteuse, mais inférieure à celle desmétaux nobles. Une solution est d'utiliser des catalyseurs bimétalliques et leur synergie [1]. Le projet MESSAGE vise à étudier pour la première fois l'effet de la localisation mutuelle et de la distance des sites actifs dans les catalyseurs bimétalliques pour les réactions HERet OER. Alors que cet effet a été étudié en catalyse thermique [2], il a été peu exploré en électrocatalyse sur des matériaux monométalliques [3]. Différents effets sur les performances catalytiques et le mécanisme peuvent apparaître, tels que le spillover, la réadsorption, les effets de contrainte de réseau et les processus électroniques entre les deux composants, en fonction de la nature del'interface.spécialité
Chimielaboratoire
IJL - INSTITUT JEAN LAMOURMots clés
Matériaux carbonés , catalyseurs bimétalliques, électrocatalyse, transition énergétique , matériaux biosourcés
Détail de l'offre
Le projet MESSAGE propose de développer de nouveaux catalyseurs bimétalliques à partir de précurseurs biosourcés, intégrant deux métaux différents comme sites actifs. Ces catalyseurs viseront la production d'hydrogène à partir de l'eau, en utilisant des métaux abondants et en contrôlant la localisation des sites actifs. L'objectif est de mieux comprendre l'impact des interfaces et de la distance entre ces sites. Les résultats de cette étude permettront de produire des matériaux durables, aux performances optimisées.
Keywords
Carbon materials, Bimetallic catalysts, Electrocatalysis, Energy transition, Biosourced materials
Subject details
The MESSAGE project proposes to develop new bimetallic catalysts from biobased precursors, incorporating two different metals as active sites. These catalysts will target hydrogen production from water, using abundant metals and controlling the location of the active sites.The aim is to better understand the impact of interfaces and the distance between these sites. The results of this study will enable to produce sustainable materials with optimized performance.
Profil du candidat
Le candidat doit être titulaire d'un titre de master, avec une spécialisation en 'matériaux', 'sciences de l'ingénieur', 'énergie', 'chimie' ou 'électrochimie'. Une expérience dans l'étude des matériaux carbonés et/ou des systèmes de stockage de l'énergie sera requise. Une connaissance approfondie, aussi bien théorique qu'expérimentale de la conception de matériaux d'électrodes est un atout pour l'obtentionde ce poste. Les autres critères essentiels sont la réactivité, l'autonomie au sein du laboratoire, et la capacité à travailler en équipe et dansun environnement industriel. Une excellente maîtrise de l'anglais est indispensable.
Candidate profile
The candidate must hold a master degree, with a specialization in 'materials', 'engineering sciences', 'energy', 'chemistry' or 'electrochemistry'.Experience in the study of carbonaceous materials and/or energy storage systems will be required. A thorough theoretical and experimental knowledge of electrode material design is an asset for this position. Other essential criteria for this position are responsiveness, autonomy within the laboratory, and the ability to work in a team and in an industrial environment. An excellent level of English is essential.
Référence biblio
1) M. Wang, H. Yang, J. Shi, Y. Chen, Y. Zhou, L. Wang, S. Di, X. Zhao, J. Zhong, T. Cheng, W. Zhou, Y. Li, Alloying Nickel with Molybdenum Significantly Accelerates Alkaline Hydrogen Electrocatalysis, Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 5771.
2) Lim, K.R.G., Kaiser, S.K., Wu, H. et al. Nanoparticle proximity controls selectivity in benzaldehyde hydrogenation. Nat Catal 7, 172–184(2024).
3) Jin, Z., Li, P., Meng, Y. et al. Understanding the inter-site distance effect in single-atom catalysts for oxygen electroreduction. Nat Catal 4, 615–622 (2021)
4) J. Quílez-Bermejo, S. García-Dalí, A. Daouli, A. Zitolo, R. L. Canevesi, M. Emo, M. T. Izquierdo, M. Badawi, A. Celzard, V. Fierro,Advanced Design of Metal Nanoclusters and Single Atoms Embedded in C1N1-Derived Carbon Materials for ORR, HER, and OER. Adv. Funct. Mater. 2023, 33, 2300405