Modélisation mésoscopique de l’agrégation et de l’adsorption des PFAS sur des surfaces minérales modèles

Depuis le milieu du XXe siècle, des milliers de substances per- et polyfluoroalkylées (PFAS) ont été synthétisées par l'homme. Ces composés, sélectionnés pour leurs propriétés exceptionnelles, trouvent de nombreuses applications dans notre quotidien, notamment l'imperméabilisation des textiles, le packaging, et les revêtements antiadhésifs des ustensiles de cuisine. Néanmoins, la force des liaisons C-F confère aux PFAS une très grande stabilité, ce qui rend ces composés persistants dans l’environnement (eaux et sols), leur valant le surnom de « polluants éternels ». La toxicité potentielle de ces substances, considérées comme des perturbateurs endocriniens, est devenue une préoccupation mondiale. Des solutions pour capter les PFAS présents dans l’environnement ont été proposées. Cependant, ces technologies restent encore largement perfectibles et nécessitent des efforts considérables en termes de recherche pour comprendre les phénomènes mis en jeu à l’échelle moléculaire.
Dans ce contexte, nous proposons un sujet de thèse centré sur l’utilisation de méthodes de modélisation moléculaire, notamment la Dynamique Particulaire Dissipative (DPD), pour simuler l’adsorption de PFAS en solution aqueuse sur des surfaces minérales représentatives de matériaux réels. Un modèle gros-grain, déjà disponible au sein du laboratoire, permet de décrire le comportement des PFAS en solution et de prédire les valeurs de concentration micellaire critique pour des tensioactifs fluoro-carbonés. Le travail de thèse consistera donc à développer une méthodologie pour modéliser des surfaces minérales à l’aide de modèles gros-grains. Des simulations numériques d’adsorption seront ensuite réalisées pour différents systèmes et conditions afin de mieux comprendre le rôle des variables impliquées, telles que la taille des molécules, la chimie et la topologie de la surface, les compétitions entre PFAS... 

Mots clefs: PFAS, modélisation moléculaire, adsorption, surfaces

• Directeur de thèse    Dr Carlos NIETO-DRAGHI, IFPEN, carlos.nieto@ifpen.fr, ORCID: 0000-0001-5956-9259
• Ecole doctorale    ED388, Sorbonne Université
• Encadrant IFPEN    Dr Benoît CRETON, ORCID: 0000-0002-3287-877X
• Localisation du doctorant    IFPEN, Rueil-Malmaison, France. 
• Durée et date de début    3 ans, démarrage début novembre 2025
• Employeur    IFPEN
• Qualifications    Master 2 en Sciences chimiques
• Connaissances linguistiques    Bonne maîtrise de l’anglais indispensable, français souhaitable
• Autres qualifications    Modélisation moléculaire, Informatique.

Pour postuler, merci d’envoyer votre lettre de motivation et votre CV à l’encadrant IFPEN indiqué ci-dessous.