Capsules à cœur liquide pour la mise en oeuvre de catalyseurs : préparation par émulsions de Pickering, compréhension des phénomènes diffusionnels

Les procédés catalytiques sont depuis longtemps employés de manière académique et dans différentes industries. L’un des objectifs majeurs de la catalyse actuellement consiste à améliorer les systèmes catalytiques en alliant les performances de la catalyse homogène et la facilité de mise en œuvre de la catalyse hétérogène.
Les émulsions solide/liquide de Pickering sont un excellent moyen de préparer des milieux discontinus liquide/solide/liquide bien maîtrisés. Ces émulsions peuvent ensuite être transformées en micro-capsules catalytiques, de géométrie bien contrôlée.  
Les micro-capsules à cœur liquide sont des objets micrométriques capables d’immobiliser en leur cœur un système catalytique. La capsule se comporte alors comme un micro-réacteur dans lequel se déroule la réaction. Les clés du succès de ce type de système résident alors dans une bonne adéquation entre le milieu externe, l’enveloppe et le cœur de ce micro-réacteur. La compréhension des phénomènes diffusifs des réactifs et des produits de la réaction vers et depuis le cœur de la capsule doivent permettre d’en optimiser le fonctionnement.
L’objectif de cette thèse consiste à décrire et comprendre les phénomènes diffusifs dans des micro-capsules à cœur liquide ionique. A cette fin, une série de micro-capsules seront préparées à partir d’émulsions de Pickering, et caractérisées par des techniques de (cryo)microscopie couplées à de l’analyse d’image, ainsi que par des techniques basées sur la RMN et de la thermoporosimétrie, à IFPEN ou à l’ENS Lyon. Enfin, les performances de ces micro-réacteurs seront évaluées en catalyse dans une série de réactions modèles.

Mots clefs: Encapsulation, liquide ionique, catalyse, limitations diffusionnelles, propriétés diffusives, nanomatériaux, colloïdosomes, émulsions de Pickering

• Directeur de thèse  Dr Frédéric LEROUGE, ENS Lyon
• Ecole doctorale    Ecole doctorale Chimie, Procédé, Environnement
• Encadrants IFPEN    Dr Dina LOFFICIAL
• Localisation du doctorant    ENS Lyon / IFPEN Lyon, France 
• Durée et date de début    3 ans, début au cours du quatrième trimestre 2022
• Employeur    IFPEN Lyon, France
• Qualifications    Master Chimie / Matériaux / Analyse
• Connaissances linguistiques    Bonne maîtrise du français indispensable, anglais souhaitable