Développement de pérovskites pour application en traitement de l'eau

Laboratoire Géomatériaux et Environnment; Île-de-France; Sur place; EUR 40 000 - 60 000; Plein temps

Résumé du poste

Un laboratoire de recherche environnementale en Île-de-France recherche un stagiaire pour un projet sur l'amélioration du traitement des micropolluants. Le stage inclut la synthèse et la caractérisation de nouveaux échantillons de pérovskites. Des compétences en chimie de l’eau, en synthèse de matériaux, et une bonne autonomie sont requises. Le candidat doit également avoir de bonnes compétences rédactionnelles. Start du stage prévu le 02-16.

Qualifications

• Autonomie et rigueur scientifique nécessaires.
• Connaissances pratiques pour le travail en laboratoire indispensable.
• Compétences rédactionnelles attendues.

Responsabilités

• Développer des solutions pour le traitement des micropolluants.
• Synthétiser de nouvelles séries d’échantillons.
• Caractériser les échantillons par différentes méthodes.

Connaissances

Chimie de l’eau

Synthèse de matériaux

Caractérisation de matériaux

Chimie analytique

Description du poste

Description

La gestion des effluents pollués au niveau des villes d’aujourd’hui et de demain est un enjeu majeur d’un point de vue environnemental, sanitaire et économique. L’efficacité hydrique est l’un des grands enjeux industriels du 21ème siècle (Objectifs de développement durable de l’ONU) dont l’objectif est de pouvoir (i) faire face à des réglementations de plus en plus strictes en matière de consommation d’eau (ii) réduire l’impact environnemental des rejets d’eaux usées municipales et industrielles (iii) s’adapter aux pénuries et restrictions d’eau associées aux changements climatiques. Malheureusement, les systèmes de traitement actuels ne sont pas toujours capables d’atteindre des rendements suffisants en termes d’élimination de

certains micropolluants (résidus pharmaceutiques, pesticides) ou d’amélioration de la qualité microbiologique de l’eau traitée. Cela participe notamment à ralentir le développement des stratégies de réutilisation des eaux usées. Il est donc aujourd’hui nécessaire de développer des solutions efficaces et viables vis-à-vis de cette problématique.

Ce stage s’inscrira dans le cadre du projet ANR PEROV-TREAT. Ce projet propose d’intégrer des matériaux poreux à base de pérovskites dans un procédé électrochimique afin d’améliorer

le traitement des micropolluants persistants. L’objectif principal de ce projet est d’obtenir la meilleure combinaison entre (i) la réactivité pour l’élimination des composés ciblés (dégradation, minéralisation), (ii) la minimisation de la formation de sous-produits toxiques associés à la matrice inorganique / organique (ClO3-, ClO4-, BrO3-, AOX), (iii) la stabilité du matériau électrocatalytique pour des applications à long terme. Dans ce cadre, l’utilisation de matériaux de type pérovskite apparait aujourd’hui comme prometteuse. Ils sont utilisés dans

de nombreux autres procédés pour leur stabilité, tandis que leurs propriétés catalytiques permettent l’activation d’oxydants (H2O2, persulfates) pour la dégradation de nombreux

micropolluants, y compris par des mécanismes non-radicalaires. Le projet associe 4 laboratoires : le LGE (U. Eiffel), l’UCCS (U. Lille), l’IC2MP (U. Poitiers) et l’IEM (U. Montpellier).

Ce stage s’inscrit dans la troisième année du projet ANR et des résultats prometteurs ont déjà été obtenus sur des pérovskites de type LaFeO3 substituées au Ca et au Cu. Suite à ces travaux, un des premiers objectifs du stage est de synthétiser de nouvelles séries d’échantillons sur des séries Sr et Cu par voie sol-gel (La1-xSrxFeO3 et La1-xSrxFe1-yCuyO3). Les échantillons seront ensuite caractérisés par diffraction des rayons X, microsonde électronique et spectroscopie

Raman. Les structures seront déterminées par affinement Rietveld à partir des résultats expérimentaux.

Leur activité catalytique pour la dégradation de polluants organiques modèles, tels que l’acétaminophène, sera ensuite évaluée. Différents procédés seront comparés, incluant

l’activation du peroxyde d’hydrogène, des peroxymonosulfates et des peroxodisulfates. La génération potentielle de radicaux sera étudiée par différents tests de quenching. Enfin, des expériences accélérées de stabilité des pérovskites substituées seront effectuées à pH acide et les solutions de lixiviations seront analysées par ICP-OES. L’objectif global du stage est ainsi de réussir à améliorer la compréhension du lien entre structure et réactivité de ce type de matériaux.

Profile

Chimie de l’eau, synthèse et caractérisation de matériaux, chimie analytique. L’étudiant devra démontrer une bonne autonomie et rigueur scientifique. Des connaissances pratiques pour le travail enlaboratoire seront indispensables. De bonnes compétences rédactionnels sont également attendues.

Starting date

• 02-16