Exploration des hydroxydes doubles lamellaires multimétalliques pour les procédés thermochimiques – Diagramme de phase, dynamique structurale et morphologique

La conception de matériaux innovants est une condition préalable au développement réussi des futurs procédés thermochimiques tels que le stockage de chaleur à haute température et la production d’hydrogène vert. Les matériaux dit « porteurs d’oxygène » sont utilisés dans de telles applications pour absorber et libérer de l'oxygène de manière cyclique tout en délivrant et en stockant respectivement de la chaleur. Dans ce projet de thèse, nous avons l'intention d'explorer une voie de synthèse de porteurs d'oxygène thermochimiques en maîtrisant la synthèse d’hydroxydes double lamellaires multimétalliques (LDH) et leur conversion thermique en spinelles multimétalliques. Les avantages des matériaux comportant une diversité importante d’éléments chimiques ont été démontrés pour différentes applications à haute température en raison de la stabilité structurelle améliorée et de l’ajustement rendu possible des énergies des éléments actifs dans ces matériaux. Pour cela, le doctorant développera des compétences à la fois dans la synthèse des matériaux, leur conversion thermique et leur caractérisation approfondie à l'aide d'approches multi-techniques. Les méthodes de synthèse engloberont des méthodes de coprécipitation avec stimulation hydrothermale et/ou micro-ondes/sonique, échange ionique et implication potentielle de complexes métalliques. Le traitement thermique des matériaux synthétisés sera réalisé par analyse thermogravimétrique dans différentes atmosphères gazeuses. La caractérisation des HDL et des oxydes s'appuiera sur des techniques classiques (DRX, texture, FX, SEM, FTIR) et avancées (RMN, SAXS, XAS, STEM). La finalité de la thèse sera d’établir des liens entre la structure et la performance des matériaux pour la production d’hydrogène et pour le stockage de chaleur. 

Mots clefs: hydroxydes lamellaires, oxydes mixtes, biomasse, hydrogène

• Directeur de thèse    Dr. Guillaume ROGEZ , IPCMS (UMR7504, CNRS – Université de Strasbourg), ORCID:0000-0001-9006-7273 
• Ecole doctorale    ED 182, Université de Strasbourg
• Encadrant IFPEN    Dr. Virgile ROUCHON, virgile.rouchon@ifpen.fr, ORCID:0000-0001-8520-1378
• Localisation du doctorant    IFPEN, Lyon, France
• Durée et date de début    3 ans, début au cours du quatrième trimestre 2025
• Employeur    IFPEN, contrat CDD, salaire brut 2425 €/ mois
• Qualifications    Master en Chimie, Sciences des Matériaux.
• Connaissances linguistiques    Anglais niveau B2 (CECR)    
• Autres qualifications    Méthodes des synthèses et caractérisation des matériaux, conversion thermique.

Pour postuler, merci d’envoyer votre lettre de motivation et votre CV à l’encadrant IFPEN indiqué ci-dessous.
Date limite de candidature le 31/07/2025