Missions

L’étude portera sur la détermination d’une composition catalytique optimale afin d’obtenir un rendement maximal en ammoniac à partir d’un mélange stœchiométrique d’hydrogène et d’azote. La réaction sera effectuée sous champ électrique et sous pression dans un réacteur mis au point à l’IC2MP dans le cadre d’une collaboration antérieure entre le laboratoire et TotalEnergies. La géométrie du réacteur est de type pointe-plan, le champ électrique est généré au moyen d’un générateur haute tension continu (DC high voltage power supply SPELMAN, SL 300). La réaction sera étudiée en fixant le courant appliqué dans une gamme : 3-9 mA, pour une pression de 1 à 10 bar et une plage de température comprise entre 25 et 200°C.

Activités

L’étude de catalyseurs sera réalisée sous la forme d’un « screening ». Différentes familles de catalyseurs à base de cérium et de lanthane seront synthétisées : x%Ru/CeO2, x%Ni/CeO2, x%Ru/La2O3 et x%Ni/La2O3. Les matériaux seront caractérisés par les techniques classiques disponibles à l’IC2MP (DRX, S BET, MEB, MET…). Les premiers tests catalytiques seront effectués dans des conditions fixes : i=9mA, P=5Bar, T=200°C afin de sélectionner les catalyseurs les plus prometteurs sous champ électrique. Les résultats obtenus seront comparés à ceux publiés dans la littérature, notamment avec le catalyseur de référence : 7wt%Ru/CeO2. Un catalyseur commercial de type 5Ni10Fe-Al200 sera également testé.
Dans un second temps, une étude paramétrique complète sera réalisée sur les matériaux les plus performants sélectionnés. Il est prévu d’étudier plus spécifiquement l’effet du temps de séjour, de la pression, de la température réactionnelle. De nouveaux matériaux seront testés tels que des pérovskites (BaTiO3) et des catalyseurs de type nitrure (LaN, Co4N, ou encore Co3Mo3N).

Compétences

Le/la candidat(e) devra être titulaire d’un doctorat en chimie ou physique des plasmas. Le poste nécessite de solides connaissances en catalyse hétérogène, de bonnes aptitudes à la communication orale et écrite (en anglais) pour présenter des résultats dans des congrès internationaux ainsi que pour lire et rédiger des articles scientifiques. Nous recherchons un(e) jeune chercheur(euse) qui saura s’impliquer dans son projet, curieux(se), ayant une certaine autonomie et une forte motivation. De plus, la/le candidat(e) devra être apte à travailler en équipe sur un projet pluridisciplinaire.
Les candidatures devront inclure un CV détaillé ; au moins deux références (susceptibles d’être contactées) ; une lettre de motivation d’une page.

Contexte de travail

Les travaux seront réalisés au CNRS à l’Institut de Chimie des Milieux et Matériaux de Poitiers (IC2MP – UMR CNRS 7285) dans l’équipe Catalyse et Milieux Non-conventionnels sous la responsabilité de la responsable scientifique.
Ce programme s’inscrit dans le cadre d’une collaboration bilatérale avec l’entreprise TOTALEnergies. Des réunions d’avancement auront lieu tous les mois soit sur site soit par visio conférence.

Contraintes et risques

Des déplacements ponctuels (en France ou à l’étranger) pour congrès ou réunions de consortium sont à prévoir.