Thèse CIFRE - Catalyseurs Single-Atom supportés pour application pile à combustible à hydrogène (F/H)

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Contexte / Mission

La thèse se déroulera à MONTPELLIER, France, au sein du laboratoire Institut Charles Gerhardt Montpellier (UMR5253). Une partie du temps (> 3 mois) sera passée au Centre technologique de Michelin, Clermont-Ferrand, France.

Le projet adresse le design de nouveaux électrocatalyseurs à teneur réduite en PGM, “PGM-reduced” (PGM = platinum group metal) ou non-PGM de type SAC (single-atom catalysts) pour diverses applications électrochimiques telles que la catalyse pour l’hydrogène. Pour préparer des catalyseurs à haute performance, l’objectif est de minimiser la quantité du métal actif en combinant des matières premières spécifiques et des procédés de synthèse propres aux catalyseurs supportés. La caractérisation des catalyseurs originaux sera réalisée, en parallèle de l’évaluation de leurs propriétés électrochimiques et électrocatalytiques (activité, durabilité).

Cette offre s’inscrit dans la politique de mobilité durable et développement de matériaux pour l’hydrogène des partenaires : https://www.michelin.com/hydrogene/ .

L’étudiant réalisera la préparation de supports innovants et le dépôts d’espèces actives sur ces substrats (chimie minérale et de surface). Ensuite, les propriétés physico-chimiques des échantillons seront caractérisées au laboratoire (X-ray Fluorescence, ICP-MS, …), notamment leur morphologie (microscopie SEM/TEM, gaz adsorption, spectroscopie Raman). Le comportement électrochimique des catalyseurs sera aussi évalué par des techniques ex-situ (RDE,RRDE) et in-situ.

Compétences souhaitées :

• Diplôme de Master ou équivalent en Catalyse, Science des Matériaux, Électrochimie,

• Bonne connaissance du travail en laboratoire, manipulation de composés chimiques sensibles,

• Autonomie, curiosité, goût pour l'expérimentation et les défis techniques, travail en équipe,

• Connaissances dans les procédés de dépôt de métaux et les techniques d’imprégnation

Le/la candidat(e) aura l’opportunité de développer différentes compétences et techniques durant sa thèse :

• Méthodes de synthèses originales et spécifiques (imprégnation, activation thermique, procédés de dépôt physiques et chimiques),

• Multiples outils de caractérisation de matériaux (spectroscopies, diffraction des rayons X, microscopie,…)

• Procédés de dégradation de matériaux accélérés

• Caractérisation électrochimiques (rotating disk electrodes, tests en banc)

• Communication et vulgarisation technique

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