Synthèse de nanoparticules métalliques pour la préparation de matériaux magnétiques pour la conversion du CO2 et de molécules biosourcées

IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. De la recherche à l’industrie, l’innovation technologique est au cœur de son action, articulée autour de quatre priorités stratégiques : Mobilité Durable, Energies Nouvelles, Climat / Environnement / Economie circulaire et Hydrocarbures Responsables.

Dans le cadre de la mission d’intérêt général confiée par les pouvoirs publics, IFPEN concentre ses efforts sur :

• l’apport de solutions aux défis sociétaux de l’énergie et du climat, en favorisant la transition vers une mobilité durable et l’émergence d’un mix énergétique plus diversifié ;
• la création de richesse et d’emplois, en soutenant l’activité économique française et européenne et la compétitivité des filières industrielles associées.

Partie intégrante d’IFPEN, l’école d’ingénieurs IFP School prépare les générations futures à relever ces défis.

Synthèse de nanoparticules métalliques pour la préparation de matériaux magnétiques pour la conversion du CO₂ et de molécules biosourcées

L’efficacité énergétique des transformations chimiques industrielles est au cœur des missions de IFPEN. Une voie de recherche consiste à développer des modes de chauffage des réacteurs industriels alternatifs à la combustion d’énergie fossile. L’hyperthermie magnétique consiste à activer un matériau ferromagnétique par un champ magnétique alternatif pour produire localement de la chaleur, pouvant être utilisée par exemple pour activer une réaction chimique. En associant ces matériaux à une phase catalytique, on obtient alors des solutions technologiques innovantes pour le développement de procédés éco-efficients.

DESCRIPTIF

L’objectif du stage est de synthétiser des nanoparticules métalliques pour la préparation de matériaux magnétiques pour la conversion du CO₂ et de molécules biosourcées. Le stage consistera pour une grande partie à synthétiser des nanoparticules métalliques pour la préparation de catalyseurs, avec des propriétés magnétiques. La synthèse de nanoparticules (Fe, Fe/Co) se fera par co-précipitation et/ou méthode polyol. Les nanoparticules obtenues seront mises en forme dans des matrices inorganiques (silice, alumine, argile). Les différents matériaux seront analysés pour connaitre leurs propriétés de structure (diffraction des rayons X, MET, MEB-EDX, granulométrie), de texture (porosimétrie ou adsorption d’azote) et leurs propriétés magnétiques. Selon la réaction choisie, la phase active catalytique sera ajoutée après ou pendant la mise en forme.

D’un point de vue de la réactivité, l’ajout d’une substance magnétique au catalyseur peut modifier la sélectivité de la phase active. Pour valider l’inertie de cet ajout, des tests catalytiques de conversion de molécules biosourcées seront réalisés par expérimentation à haut débit sur une molécule modèle.

Ce stage, pluridisciplinaire, permettra à l’étudiant de connaitre le monde de la recherche, d’acquérir des compétences en synthèse de matériau et caractérisation et de participer au développement de solutions technologiques pour la transition énergétique.

PROFIL

3^ème année d’Ecole d’Ingénieur ou Cursus Universitaire Master 2 en Chimie ou Matériaux

• Compétences en chimie, physique, matériaux, synthèse de matériaux, méthodes de caractérisation physico-chimiques.
• Des compétences en catalyse hétérogène seraient un plus.
• Rigueur, curiosité, autonomie, esprit d'initiative, travail en équipe, qualité rédactionnelle