Offre de thèse de doctorat à l'ICGM

Développement de nanocatalyseurs à base de cuivre activables par magnétothermie pour la déshydrogénation de l’éthanol

Les nanocatalyseurs à base de cuivre constituent une alternative intéressante aux métaux nobles pour la déshydrogénation des alcools, permettant la production simultanée de molécules organiques à forte valeur ajoutée (aldéhydes, esters) et d’hydrogène. Dans ce contexte, l’éthanol est un substrat privilégié en raison de son abondance et de son origine renouvelable possible (bioéthanol).[1-3] Les produits formés, tels que l’acétaldéhyde et l’acétate d’éthyle, sont des intermédiaires clés de l’industrie chimique, produits à grande échelle (1–3 Mt/an). Les systèmes les plus performants reposent sur des nanoparticules de cuivre déposées sur des supports oxydes (SiO₂, ZrO₂), dont les propriétés influencent la sélectivité. Toutefois, ces catalyseurs nécessitent des températures élevées et présentent des limites en termes de stabilité, de recyclabilité et de contrôle de la sélectivité. Ainsi, le développement de nanocatalyseurs hybrides intégrant des fonctionnalités magnétiques constitue une stratégie prometteuse pour améliorer l’efficacité et la durabilité des procédés.[4]

Objectifs : développer des nanocatalyseurs hybrides à base de nanoparticules de cuivre supportées sur des coeurs d’oxydes de fer magnétiques (Fe₃O₄, CoFe₂O₄) recouverts de couches d’oxydes (SiO₂, ZrO₂). Le but est d’obtenir des systèmes :

  •  hautement actifs et sélectifs pour la déshydrogénation de l’éthanol en acétaldéhyde ou en acétate d’éthyle,
  • recyclables par séparation magnétique,
  • activables par chauffage magnétothermique afin de réduire l’apport énergétique global.

Méthodes : le projet est structuré en trois étapes, réalisées de manière itérative, afin d’optimiser le système :

  • Synthèse de supports magnétiques coeur–coquille (Fe₃O₄ ou CoFe₂O₄ revêtus de SiO₂ et/ou ZrO₂) et caractérisation approfondie (microscopie, spectroscopie, propriétés magnétiques, colloïdales et comportement magnétothermique).[5-8]
  • Dépôt contrôlé de nanoparticules de cuivre par des méthodes organométalliques en conditions douces, afin d’ajuster la taille, la dispersion et l’état d’oxydation des sites actifs.[9,10]
  • Évaluation catalytique de la déshydrogénation de l’éthanol sous chauffage conventionnel et activation magnétothermique, incluant l’analyse des produits et la corrélation structure–propriétés–activité.

Profil souhaité : Master ou diplôme d’ingénieur en chimie (matériaux, catalyse, nanosciences) avec de solides bases théoriques et expérimentales, ainsi qu’un fort intérêt pour la catalyse hétérogène, la synthèse de nanoparticules et/ou la chimie des matériaux. Des compétences en caractérisation des matériaux (microscopie électronique, XPS, spectroscopies, DLS, etc.) et des molécules organiques (GC-MS, RMN) seront fortement appréciées. Les candidat.e.s devront faire preuve de rigueur scientifique, d’autonomie, de fortes capacités d’analyse, d’un réel intérêt pour la recherche expérimentale, ainsi que d’une ouverture au travail interdisciplinaire dans un environnement de recherche multidisciplinaire. Une bonne maîtrise de l’anglais est requise.

La candidature doit inclure : Un CV avec références, une lettre de motivation, les relevés de notes pour L3, M1 et M2 (ou pour toutes les années d’un diplôme équivalent, comme un diplôme d’ingénieur), incluant votre classement. Ces relevés doivent être regroupés dans un seul fichier PDF.

Lieu
ICGM, Montpellier

Co-directeurs
Armelle OUALI (armelle.ouali@enscm.fr), Yannick Guari (yannick.guari@umontpellier.fr)

References : [1] Kumar, 2021. [2] Phung, 2022. [3] Huang et al., 2021. [4] Pavelic et al., 2025. [5] Lartigue et al., 2019. [6] Nigoghossian et al., 2022. [7] Abdel Sater et al., 2025. [8] Sayilkan et al., 2009. [9] Ouyang et al., 2022. [10] Amiens et al., 2013.

Recyclage de métaux critiques de batteries Li-ion par extraction au CO2 supercritique assistée par polymères (POLYCRICRI)

Rejoignez un projet de recherche innovant au cœur des enjeux de transition énergétique : le recyclage des métaux critiques des batteries Li-ion grâce à des procédés propres et à faible impact environnemental. Vous travaillerez dans un environnement collaboratif associant experts académiques et industriels, avec des perspectives concrètes pour contribuer à l’économie circulaire et aux technologies durables. Cette thèse vous offre l’opportunité de développer des compétences de pointe en chimie des polymères, fluides supercritiques et batteries, tout en ouvrant la voie à une carrière dans la recherche et l’industrie.

Profil du candidat 
Master ou équivalent en chimie des polymères assorti d’une solide expérience en chimie organique, en physico-chimie des polymères

Type de contrat
CDD Doctorant

Durée
36 mois, à partir du 05/01/2026

Lieu
ICGM, Montpellier

Offre d’emploi à l'ICGM

Assistant ingénieur / Ingénieur d’étude (H/F) - Science des matériaux / Stockage électrochimique de l’énergie

L’Institut Charles Gerhardt Montpellier (ICGM) recrute un(e) Ingénieur(e) d’Étude dans le cadre d’un projet à fort potentiel de valorisation sélectionné par l’Institut Carnot Chimie Balard Cirimat. Ce projet vise le développement de nouveaux oxydes de niobium métastables synthétisés par mécanochimie, en tant que matériaux d’électrodes négatives pour le stockage électrochimique de haute puissance (applications liées à la charge rapide des batteries lithium-ion).

Missions
Sous la responsabilité scientifique des porteurs du projet, l’ingénieur(e) recruté(e) participera à la mise en œuvre expérimentale du programme de recherche. Les principales missions incluront :

  • Optimisation des protocoles de synthèse par mécanochimie des matériaux d’électrodes à base d’oxyde de niobium (temps de broyage, composition chimique, conditions thermiques éventuelles).
  • Caractérisation physico-chimique des matériaux (diffraction RX, microscopie électronique à balayage couplé EDX, granulométrie).
  • Mise en forme des électrodes (optimisation des formulations, enductions, calendrage).
  • Evaluation électrochimique (assemblage de cellules, cycles galvanostatiques, voltammétrie cyclique).
  • Analyse, traitement et mise en forme des résultats (tableaux, graphiques, rapports internes).
  • Participation à la valorisation scientifique du projet (présentations, rédaction de rapports, restitution aux réunions de l’Institut Carnot Balard Cirimat).
  • Maintenance du parc instrumental lié à la mécanochimie.

Profil recherché

  • Bac+5 (Master 2, diplôme d’ingénieur) ou équivalent en chimie du solide, science des matériaux ou électrochimie.
  • Compétences solides en synthèse de matériaux inorganiques (oxydes).
  • Expérience appréciée en mécanochimie et/ou broyage haute énergie.
  • Connaissances en caractérisation structurale (DRX) et microscopie (MEB/EDX) souhaitées.
  • Une expérience en électrochimie des batteries serait un atout.
  • Rigueur expérimentale, autonomie, esprit d’équipe, capacité à gérer plusieurs tâches en parallèle.

Type de contrat
CDD

Durée
18 mois, à partir de septembre 2026

Rémunération mensuelle brute
1850-1950€, en fonction du niveau de recrutement (grille salariale ENSCM)

Lieu
ICGM, Montpellier

Candidature
Merci d’envoyer un CV, une lettre de motivation et d’éventuelles recommandations à Romain Berthelot et Steven Le Vot : romain.berthelot@umontpellier.fr / steven.le-vot@umontpellier.fr