Ce contrat doctoral, qui se déroulera à l’IC2MP (Institut de chimie des milieux et matériaux de Poitiers, https://ic2mp.labo.univ-poitiers.fr/), est proposé dans le cadre d’une ANR regroupant les laboratoires universitaires français IC2MP et IRCELYON (Lyon).
Le développement de sources d’énergie décarbonées est impératif pour une réduction des émissions de CO2 dans le secteur des transports. Pour les poids-lourds, l’utilisation de batteries ou d’une pile à combustible reste problématique. Une solution pourrait être l’utilisation d’hydrogène vert dans des moteurs thermiques, à condition de traiter les traces résiduelles de NOx présents à l’échappement.

L’objectif général du projet est le développement de formulations catalytiques innovantes capables de convertir les traces de NOx présentes dans le gaz de combustion de moteurs thermiques à hydrogène fonctionnant en mélange pauvre. En effet, les formulations catalytiques usuellement reportées dans la littérature présentent une fenêtre de travail étroite associée à un risque de production de N2O, molécule présentant un fort pouvoir d’effet de serre. Ces deux caractéristiques ne sont pas compatibles avec l’application visée.
Le travail de thèse consistera à développer des catalyseurs adaptés à la réduction sélective des NOx par H2, avec une approche mécanistique en rupture par rapport à la bibliographie. Basé sur un mécanisme réactionnel faisant intervenir la formation in situ d’espèces réduites NHx, le procédé proposé nécessite des catalyseurs multifonctionnels associant une phase métallique hydrogénante (Fe, voire Ru), des fonctions acides pour favoriser la formation d’espèces NHx et promouvoir la vitesse de décomposition des intermédiaires nitrosamines (NH2NO), et des sites basiques pour la formation d’espèces nitrosonium/nitrate.

Contexte de travail

Au CNRS, le/la doctorant/doctorante travaillera à Poitiers au sein de l’Institut de Chimie des Milieux et Matériaux de Poitiers (IC2MP, UMR 7285 CNRS-Université de Poitiers), dans l’équipe SAMCAT, sous la responsabilité du responsable scientifique du projet ANR. Cette équipe de recherche est spécialisée dans le développement de matériaux catalytiques et électrocatalytiques pour des applications principalement dans les domaines de l’énergie et de l’environnement. Le/la candidat(e) sera inscrit(e) à l’école doctorale Théodore Monod ED n°614 (Université de Poitiers).

Contraintes et risques

Risques liés à l’utilisation de produits chimiques et de gaz.
De courtes missions en France et/ou à l’étranger sont à prévoir

Informations complémentaires

Profil recherché : Des compétences en synthèse et caractérisation de catalyseurs, ainsi que des connaissances en catalyse hétérogène, notamment pour des réactions en phase gazeuse sont requises. Le candidat devra faire preuve de curiosité scientifique, d’initiative et d’une forte capacité à présenter et analyser les résultats à l’écrit et à l’oral.