Elaboration et évaluation de la durabilité de membranes multicouches permsélectives à l'eau, ap[...]

CEA; Nîmes; Sur place; EUR 20 000 - 40 000; Plein temps

Résumé du poste

Un institut de recherche renommé propose une thèse en Physique des membranes à Marcoule. Le candidat devra étudier et améliorer la durabilité des membranes pour la conversion du CO2 en carburants. Cette thèse nécessite un Master 2 ou diplôme d'ingénieur en chimie des matériaux. Le/la doctorant(e) interagira avec des experts et participera à des projets collaboratifs. Disponibilité à partir du 01/10/2026.

Qualifications

• Formation en chimie des matériaux est essentielle.
• Des connaissances en procédés supercritiques seraient un atout.

Responsabilités

• Étudier le colmatage et la durabilité des membranes.
• Développer des connaissances en environnement et énergie.
• Impliquer dans la publication et présentation de travaux.

Formation

Master 2 ou Ingénieur en chimie des matériaux

Description du poste

Description du sujet de thèse

Domaine

Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences

Sujets de thèse

Elaboration et évaluation de la durabilité de membranes multicouches permsélectives à l'eau, applicables à la conversion du CO2 en électro-carburants

Contrat

Thèse

Description de l'offre

L'hydrogénation catalytique du CO2 en carburants est envisagée pour décarboner certains modes de transport difficilement électrifiables. Cependant, certaines des réactions de synthèse envisagées sont thermodynamiquement équilibrées (rendements de conversion du CO2 limités) et une dégradation du catalyseur par l'eau produite par la réaction est observée. L'utilisation de réacteurs membranaires, permettant la séparation de l'eau, est envisagée. Pour cela, le développement de membranes permsélectives à l'eau, sans défauts et résistantes aux conditions de synthèse, est nécessaire. Des études antérieures ont ciblé l'utilisation de membranes zéolithes (LTA et SOD) pour cette application. Cependant la présence de défauts réduit leur sélectivité, et leurs performances se dégradent en fonctionnement. L'objectif de cette thèse est donc d'étudier le colmatage des défauts des membranes et le dépôt de couches protectrices à leur surface pour améliorer leurs performances et leur durabilité. Pour cela, le dépôt de couches zéolithes permsélectives sera tout d'abord réalisé par voie hydrothermale sur des supports poreux adaptés. Le colmatage des défauts par imprégnation/conversion de précurseurs de silice en milieu CO2 supercritique sera ensuite étudié. Enfin, différentes couches protectrices (zéolithe, oxyde céramique…) seront déposées sur les membranes (voies sol‑gel, CO2 supercritique, hydrothermale). Les dépôts seront caractérisés (DRX, MEB, porosimétrie, élipsométrie…) afin de s'assurer de la nature chimique du dépôt, de son épaisseur/homogénéité et de sa porosité. Les performances en perméation de gaz seront évaluées aux différentes étapes d'élaboration et la durabilité des membranes sera étudiée en présence de vapeur d'eau à différentes températures. Le/la candidat(e) évoluera au sein du Laboratoire des Procédés Supercritiques et Décontamination (Marcoule), et bénéficiera de l'expertise du laboratoire dans les membranes céramiques. L'étudiant(e) interagira avec les techniciens, ingénieurs, doctorants et post‑doctorants du laboratoire et échangera avec les collaborateurs du Laboratoire des Réacteurs et des Procédés (Grenoble). Le/la doctorant(e) sera impliqué(e) dans les différentes étapes du projet, la publication des résultats et la présentation de ses travaux dans des conférences. Il/Elle développera de solides connaissances dans les domaines de l'environnement et de l'énergie, ainsi qu'en gestion de projet.

Université / école doctorale

Sciences Chimiques Balard (EDSCB)
Montpellier

Localisation du sujet de thèse

Site

Marcoule

Critères candidat

Formation recommandée

Master 2 ou Ingénieur en chimie des matériaux

Disponibilité du poste

01/10/2026

Personne à contacter par le candidat

DUCHATEAU Maxime < email deleted for security reasons >
CEA
DES/DMRC//LPSD
Laboratoire des Procédés Supercritiques et de Décontamination, Bâtiment 51
CEA Marcoule
30207 Bagnols-sur-Cèze Cedex
0466796902

Tuteur / Responsable de thèse

Hertz Audrey < email deleted for security reasons >
CEA
DES/DMRC/STDC/LPSD
Centre de Marcoule
BP17171
30207 Bagnols sur Cèze Cedex
04 66 39 79 27

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