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CD UL Couplage on-line innovant chromatographie-Raman pour l'identification vibrationnelle et la détection ultrasensible

Offre de thèse

CD UL Couplage on-line innovant chromatographie-Raman pour l'identification vibrationnelle et la détection ultrasensible

Date limite de candidature

31-05-2026

Date de début de contrat

01-10-2026

Directeur de thèse

CLAROT Igor

Encadrement

Direction de thèse : Il est prévu des réunions périodiques (1 fois tous les 15 jours à minima et à la demande). Des formations prévues par l'école doctorale seront suivis par le doctorant. Le CSI sera mis en place selon les règles de l'ED SIMPPE. Laboratoire : Plus de 100 doctorants sont rattachés au LRGP, directement via l'école doctorale en y faisant leurs travaux de thèse soit indirectement par des collaborations avec des pays étrangers. Des formations complémentaires après le Master2 sont proposées via l'école doctorale par des cours de spécialités et d'ouverture mais également des formations spécifiques internes au laboratoire, sur des techniques analytiques particulières ou des outils logiciels. Le Bureau des Jeunes Chercheurs du LRGP est une instance interne du LRGP qui permet de regrouper l'ensemble des besoins des doctorants et donc tout particulièrement vis-à-vis de formations. ED : L'ED SIMPPÉ est une école doctorale pluridisciplinaire dont les thématiques relèvent principalement des procédés de transformation des ressources naturelles ou non naturelles. Dans l'Arrêté du 25 mai 2016 fixant le cadre national de la formation et les modalités conduisant à la délivrance du diplôme national de doctorat, chaque doctorant doit être accompagné par un comité de suivi individuel. Ce comité, mis en place dans les 6 premiers mois de la thèse, est composé d'au moins deux personnes, chercheurs ou enseignants-chercheurs, dont un au moins est titulaire de l'HDR. Ces personnes ne travaillent pas directement avec le/les encadrant(s) et ne participent pas à la direction du travail du doctorant ; ces deux personnes ne doivent pas appartenir à l'axe/ l'équipe de recherche du doctorant et des encadrants et au moins l'une d'entre elle doit être extérieure au laboratoire. Le comité de suivi se réunit au moins une fois par an et nécessairement avant chaque réinscription. Le suivi du doctorant par le CSI permet de faire le point sur l'avancement des travaux scientifiques de la thèse, la prise en main du sujet, les perspectives du projet de recherche et sa finalisation. Durant sa thèse le doctorant doit suivre et valider un ensemble de formations scientifiques et transverses et de modules pour acquérir un minimum de 30 crédits tels que décrits sur le site web de l'ED. Certains crédits sont indispensables à acquérir pour être autorisé à soutenir tels que la publication d'un article dans une revue internationale à comité de lecture, une communication orale ou par affiche dans un congrès, la participation à la journée de rentrée et la participation active à la journée scientifique de l'ED. Le doctorant doit également suivre au moins un module scientifique proposé par SIMPPÉ. Des informations complémentaires et les situations particulières sont accessibles en ligne sur le site de l'ED. Établissement : Plusieurs services de l'université de Lorraine sont à la disposition des doctorants et peuvent leur venir en appui dans le cadre de leur cursus. Ces services sont présentés aux doctorants lors de la journée de rentrée organisée par l'université de Lorraine : dispositif recherche (direction de la recherche et de la valorisation - DRV), vie universitaire (sport, santé, culture, vie étudiante), service des ressources humaines, hygiène et sécurité, accueil international, ressources numériques et documentaires, aide à la mise en œuvre d'un projet d'après thèse. Ces services sont présentés aux doctorants lors de la journée de rentrée organisée par l'université de Lorraine.

Type de contrat

Enseignement supérieur

école doctorale

SIMPPÉ - SCIENCES ET INGENIERIES DES MOLECULES, DES PRODUITS, DES PROCEDES ET DE L'ÉNERGIE

équipe

Axe 3 - BIOPROMO - Bioprocédés Biomolécules

contexte

La spectrophotométrie infrarouge (IR) devrait naturellement s'imposer (tout comme la spectrométrie de masse (SM)) pour une détection de chromatographie liquide. Cependant, cette technique souffre de nombreux désavantages tels que son opacité aux groupements hydroxy (donc à l'eau et aux alcools, solvants très largement utilisés en chromatographie), son très faible pouvoir de pénétration (analyse de surface) et sa lenteur d'acquisition des spectres. Aujourd'hui, la technologie RAMAN permet d'avoir accès à l'empreinte vibrationnelle des molécules organiques sans pour autant souffrir de l'opacité due aux rayonnements incidents observée en IR puisque ceux-ci sont dans le domaine du visible ou du proche infrarouge. Cette énergie plus élevée permet une analyse en profondeur des échantillons et donc possiblement au cœur même d'un flux chromatographique. Cependant, cette technique d'analyse est assez peu sensible puisque moins d'un photon sur plusieurs millions ne subit le phénomène de diffusion inélastique recherché. Depuis l'apparition des phénomènes de résonance plasmonique de surface, de nombreuses équipes utilisent l'exaltation de l'absorption moléculaire par l'apport de nanoparticules métalliques (or et argent par exemple) pour augmenter la sensibilité de détection RAMAN. Le SERS (Spectroscopie Raman Exaltée de Surface) démontre depuis ces dernières décennies de nombreux avantages mais pose toujours des problèmes devant des échantillons complexes. Le projet proposé vise à répondre à ces différentes problématiques et proposer un nouveau mode de détection original en chromatographie.

spécialité

Génie des Procédés, des Produits et des Molécules

laboratoire

LRGP - Laboratoire Réactions et Génie des Procédés

Mots clés

Raman, Chromatographie, couplage, nanoparticules, détection

Détail de l'offre

Ce projet vise à développer une cellule de détection innovante pour permettre le couplage entre la chromatographie liquide et ne détection Raman. Ce couplage innovant ouvre la voie à des applications at-line et/ou on-line pour l'évaluation de mélanges complexes (pureté/impuretés pour le contrôle pharmaceutique par exemple), de réactions chimiques en ligne (génie des procédés) jusqu'au développement de capteurs spécifiques pour le diagnostic rapide. Un important travail sur les aspects micro fluidiques sera nécessaire. Des nanoparticules métalliques spécifiques (forme et taille à optimiser, non sphériques notamment) seront synthétisées et optimisées pour permettre la meilleure exaltation possible du signal Raman.

Keywords

Raman, CHromatography, coupling, nanoparticles, detetion

Subject details

This project aims to develop an innovative detection cell to allow the coupling between liquid chromatography and Raman detection. This innovative coupling paves the way for at-line and/or on-line applications for the evaluation of complex mixtures (purity/impurities for pharmaceutical control for example), in-line chemical reactions (process engineering) until the development of specific sensors for rapid diagnosis. Important work on micro-fluidic aspects will be needed. Specific metal nanoparticles (form and size to be optimized, not spherical in particular) will be synthesized and optimized to allow the best possible exaltation of the Raman signal.

Profil du candidat

Ingénieur ou titulaire d'un master M2 en chimie analytique et/ou chimie/physico-chimie.

Candidate profile

Engineer or holder of an M2 master in analytical and/or physico-chemistry chemistry.

Référence biblio

Yamaguchi, U. et al, ANAL. SCI. 2025, 41, 1083–1088.
Zaffino C. et al, J. Raman Spectrosc.2016, 47: 607– 615.
Mosier-Boss P.A. Biosensors. 2017; 7(4):51.
Cowcher D.P. et al, Anal. Chem. 2014, 86:9977−9984.