Nanotubes d'aluminosilicate fonctionnalisés pour la photocatalyse

Description du sujet de thèse

Domaine

Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences

Sujets de thèse

Nanotubes d'aluminosilicate fonctionnalisés pour la photocatalyse

Contrat

Thèse

Description de l'offre

L'augmentation de la demande en énergie et la nécessité de réduire l'utilisation des combustibles fossiles afin de limiter le réchauffement climatique ont ouvert la voie à un besoin urgent de technologies de collecte d'énergie propre. Une solution intéressante consiste à utiliser l'énergie solaire pour produire des carburants. Ainsi, les matériaux bon marché tels que les semi-conducteurs ont fait l'objet de nombreuses études pour les réactions photocatalytiques. Parmi eux, les nanostructures 1D sont prometteuses en raison de leurs propriétés intéressantes (surfaces spécifiques élevées et accessibles, environnements confinés, transport d'électrons sur de longues distances et séparation des charges facilitées). L'imogolite, une argile naturelle sous la forme d'un nanotubes creux, appartient à cette catégorie. Sa particularité ne vient pas de composition chimique (Al, O et Si) mais de sa courbure intrinsèque qui induit une polarisation permanente de la paroi séparant efficacement les charges photo-induites. Plusieurs modifications de ces matériaux sont possibles (couplage avec des nanoparticules métalliques, fonctionnalisation de la cavité interne), ce qui permet de moduler leurs propriétés. Nous avons fait la preuve de concept que cette argile est un nanoréacteur pour des réactions photocatalytiques (production de H2 et réduction du CO2) sous illumination UV. Afin d'obtenir un photocatalyseur utile, il est nécessaire d'étendre la collecte des photons dans le domaine du visible. Une stratégie envisagée consiste à encapsuler et à greffer de façon covalente des colorants servant d'antenne dans la cavité. L'objectif de cette thèse consiste à synthétiser des imogolites avec différentes fonctionnalisations internes, à étudier l'encapsulation et le greffage de colorants dans la cavité de ces imogolites fonctionnalisées et enfin à étudier les propriétés photocatalytiques.

Université / école doctorale

Sciences Chimiques: Molécules, Matériaux, Instrumentation et Biosystèmes (2MIB)
Paris-Saclay

Localisation du sujet de thèse

Site

Saclay

Demandeur

Disponibilité du poste

01/10/2025

Personne à contacter par le candidat

PICOT Pierre pierre.picot@cea.fr
CEA
DRF/IRAMIS/NIMBE/LIONS/
CEA Paris-Saclay
DRF/IRAMIS/NIMBE/LIONS
Bât.546 p.2
91191 Gif sur Yvette

Tuteur / Responsable de thèse

LE CAER Sophie sophie.le-caer@cea.fr
CNRS
DRF/IRAMIS/NIMBE/LIONS
DRF/IRAMIS/NIMBE/LIONS
Bât.546
CEA Saclay
91191 GIf/Yvette
01 69 08 15 58

En savoir plus

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