Vieillissement des matériaux nanoporeux à haute cyclabilité de type Metal Organic Framework pour des applications de filtrage et captage: nouveaux matériaux et perspectives industrielles

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Type d'offre: 
Thèse de Doctorat
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Contexte et enjeux
Les matériaux de type Metal Organic Framework (MOF) représentent une très large famille de matériaux ultraporeux aux propriétés d’absorption et de filtrage variées et versatiles. Leur déploiement à grande échelle dans l’industrie peine à se concrétiser malgré les remarquables performances obtenues en laboratoire. Le but de cette thèse est d’explorer les potentiels des MOFs dans les domaines d’activité d’EDF c’est-à-dire la production, le transport, la distribution d’électricité, de gaz ou de chaleurs à faible empreinte carbone. En particulier, les applications d’intérêt pour EDF de ces matériaux sont en particulier le filtrage ou la capture de l’humidité ou d’eau par exemple pour le contrôle de la corrosion en milieu nucléaire ou le séchage de l’hydrogène en sortie d’électrolyseur. Cette thèse a donc pour but d’explorer les capacités des matériaux MOFs pour le filtrage et la capture d’humidité ou d’eau, leur vieillissement sous condition de cyclage et enfin la mise en place de solutions techniques incorporant des MOFs répondant aux besoins du groupe EDF.
Objectif de la thèse
Les objectifs de cette thèse sont la synthèse et les tests de vieillissement sous condition de cyclage de matériaux de type MOFs pour le captage de la vapeur d’eau à faible taux d’humidité et leur stabilité sous des conditions à fort taux d’humidité. La thèse s’articulera autour de 3 thématiques principales : (i) la synthèse et recherche de nouveaux matériaux MOFs à forte résistance ou appétence à l’eau, (ii) leurs tests et caractérisations structurales et chimiques en condition laboratoire (isotherme de sorption, courbe de perçage, température de désorption, etc) et enfin (iii) leurs applications sur banc d’essai ou prototype reproduisant les conditions opérationnelles réelles ainsi que des études de vieillissement sur le long/très long terme. La thèse se déroulera en lien étroit avec les équipes R&D travaillant sur les applications industrielles envisagées avec éventuellement des périodes de détachements pour le test de prototype en conditions réelles.
La thèse se déroulera en partie sur le site EDF R&D Les Renardières (Moret-sur-Loing) et en partie à l’institut des matériaux poreux de Paris (ESPCI/ENS) sous la direction du Dr. Christian Serre. Des déplacements occasionnels sur d’autres sites d’EDF sont à prévoir.
Profil souhaité
Ingénieur ou Master 2 avec compétences en Chimie et/ou Physico-Chimie avec un fort esprit d’initiative, une capacité de travail en milieu pluridisciplinaire, une appétence pour le travail de recherche en laboratoire associée à une curiosité et rigueur scientifiques.
Unité de rattachement: 
FRE IMAP 2000