Description du sujet de thèse

Recruté(e) au CNRS au sein de l’IC2MP (Institut de Chimie des Environnements et Matériaux de Poitiers) et en collaboration avec le département de Génie Chimique de l’Université Kwame Nkrumah de Science et Technologie-Ghana, le/la candidat(e) travaillera sur un projet financé par la subvention CNRS ‘Action de Soutien aux Collaborations avec l’Afrique Sub-saharienne’.
Dans la poursuite d’une société durable et d’une économie circulaire, il est crucial de développer des technologies avancées qui peuvent transformer efficacement les déchets agricoles provenant de la récolte des fèves de cacao en produits chimiques de valeur. Cette transformation a le potentiel d’améliorer la chaîne de valeur mondiale de la production de cacao et fait l’objet d’une forte demande. Le fractionnement sélectif de ces déchets de biomasse lignocellulosique en produits chimiques de valeur est souhaitable d’un point de vue économique et environnemental, mais il reste un défi scientifique important en raison de plusieurs goulets d’étranglement :
La récalcitrance de la biomasse lignocellulosique à l’hydrolyse, qui nécessite souvent des températures d’activation élevées qui compromettent la stabilité des sucres, les principaux composants de cette biomasse.
La nécessité de taux de dilution élevés pour éviter les réactions de recombinaison (telles que la caramélisation des sucres monomères) qui conduisent à la formation de matériaux indésirables de type goudron.

Cette thèse vise à explorer le couplage de la technologie mécanocatalytique pour libérer les sucres des coques de cacao (CPH) sans utiliser de solvants, avec un processus de pyrolyse pour valoriser la lignine, un coproduit du fractionnement des CPH. Le/la candidat/e synthétisera des matériaux catalytiques et évaluera leur efficacité dans le fractionnement mécanocatalytique du CPH. En outre, l’impact du processus de séchage des déchets CPH sur la qualité et le rendement des produits de fractionnement sera étudié. L’objectif final est de synthétiser des produits chimiques à haute performance et à valeur ajoutée d’intérêt industriel, améliorant ainsi la chaîne de valeur mondiale de la production de cacao.
Le/la candidat/e sera responsable des activités suivantes :
– Conception et synthèse de matériaux catalytiques avec de nouveaux designs et des activités catalytiques améliorées.
– Caractérisation physico-chimique des matériaux synthétisés (vélocimétrie par image de particules, XRD, sorption d’azote, SEM, TEM, XPS, TGA, AFM, etc.) D’autres caractérisations seront réalisées en collaboration avec les partenaires académiques et industriels du projet.
– Réaliser des réactions mécanocatalytiques en utilisant le CPH comme substrat
– Présentation des résultats lors des réunions d’avancement du consortium.
– Préparation de rapports (bibliographiques et d’avancement) et de publications.
– Participation à la rédaction de nouveaux projets de recherche.
Les compétences attendues sont celles d’un master en chimie, en génie chimique ou en catalyse hétérogène. Des compétences impératives dans la synthèse de matériaux catalytiques inorganiques structurés seront un avantage. On attend du/de la candidat/e qu’il soit curieux/se et imaginatif/ve. Il/elle doit également avoir : une très bonne connaissance des techniques d’analyse physico-chimique, une excellente capacité d’analyse critique des données expérimentales, de solides compétences en matière de rédaction et de communication des résultats scientifiques, un très bon niveau d’anglais écrit/oral, la capacité d’utiliser des logiciels analytiques tels que MATLAB.

Contexte de travail

Au CNRS, le/la candidat/e travaillera à Poitiers au sein de l’Institut de Chimie des Environnements et des Matériaux de Poitiers (IC2MP). L’IC2MP est une unité de recherche interdisciplinaire – UMR 7285 CNRS Université de Poitiers (https://ic2mp.labo.univ-poitiers.fr/). Les recherches de l’IC2MP s’inscrivent dans une démarche globale d’éco-conception qui inclut (1) la synthèse de matériaux et de molécules par des procédés économes en atomes et en énergie (catalyse, technologies alternatives, bio-solvants, énergies renouvelables, etc.) et (2) le transfert et la bioaccumulation de molécules organiques dans les écosystèmes. Dans ce projet, le/la candidat/e rejoindra l’équipe « Catalyse et Environnements Non Conventionnels » (MEDIACAT), spécialisée dans le couplage de la catalyse avec des techniques d’activations alternatives pour la conversion du carbone renouvelable en molécules chimiques de spécialité. IC2MP fournit l’environnement de travail (équipe de recherche, équipements, plateformes, etc.) pour la réussite de cette mission, qui implique des chercheurs de l’équipe MEDIACAT dans le cadre d’un consortium de multiples laboratoires. Le/la doctorant/e sera sous la supervision des coordinateurs du projet.

Contraintes et risques

Risque chimique standard, missions de courte durée. Le/la candidat/e sera soumis au règlement intérieur du laboratoire pour toutes les règles d’hygiène et de sécurité. Des missions ponctuelles en France ou à l’étranger sont possibles.

Informations complémentaires

Les candidatures doivent être accompagnées d’un CV détaillé et d’une lettre de motivation en anglais.