Description du sujet de thèseDomainePhysique de l'état condensé, chimie et nanosciences
Sujets de thèseOptimisation de la couche catalytique pour l'électroréduction du CO2 intégrée dans un électrolyseur PEM
ContratThèse
Description de l'offreCe projet de thèse porte sur l'optimisation de la couche catalytique pour l'électroréduction du CO2 en milieu acide, intégrée dans un électrolyseur à membrane échangeuse de protons (PEM). L'enjeu est de valoriser le CO2 en le convertissant en produits chimiques d'intérêt tel que le monoxyde de carbone. Le milieu acide, inhérent aux électrolyseurs PEM, permet de limiter la formation de carbonates, ce qui améliore l'efficacité de conversion du CO2. Cependant, la réduction du CO2 en milieu acide entre en compétition avec la réaction d'évolution de l'hydrogène, ce qui réduit la sélectivité des produits d'électroréduction. Ce travail vise à développer des catalyseurs sans métaux nobles, inspirés de ceux utilisés pour la réduction de l'oxygène dans les piles à combustible, à améliorer les propriétés des supports carbonés, et à optimiser la mise en forme de la couche catalytique, notamment l'épaisseur, la porosité et l'hydrophobicité, afin de maximiser la conversion du CO2 en molécules d'intérêt. Finalement, la couche active sera intégrée dans un électrolyseur PEM de 16 cm² pour évaluer les performances globales et comprendre les mécanismes mis-en-jeu par des caractérisations électrochimiques.
Université / école doctoraleSciences Chimiques: Molécules, Matériaux, Instrumentation et Biosystèmes (2MIB)
Paris-Saclay
Localisation du sujet de thèseSiteSaclay
DemandeurDisponibilité du poste01/10/2025
Personne à contacter par le candidatFRANCOIS Mélanie melanie.francois@cea.fr
CEA
DRF/IRAMIS/NIMBE/LICSEN
CEA Saclay - Bâtiment 125 - P232
91191 Gif-Sur-Yvette Cedex - France
0169089083
Tuteur / Responsable de thèseJOUSSELME Bruno bruno.jousselme@cea.fr
CEA
DRF/IRAMIS/NIMBE/LICSEN
IRAMIS/NIMBE/LICSEN
Bât.466, p.14.
91191 Gif sur Yvette
0169 08 91 91
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