Développement d'électrodes écologiques à base de polysaccharides pour la dégradation électrochimique de polluants organiques persistants // Design of eco-friendly polysaccharide-based electrodes for the electrochemical degradation of persistent organic po

Les polluants organiques persistants (POP) sont des composés dangereux qui se bioaccumulent dans la chaîne alimentaire et risquent d'avoir des effets néfastes sur la santé humaine. Plusieurs procédés, dont l'adsorption, la photocatalyse et l'électrocoagulation, ont été étudiés pour résoudre ce problème, mais aucun d'entre eux ne peut dégrader efficacement les POP. L'Electro-Oxydation (EO) est de plus en plus étudiée pour le traitement des POP, en raison de son efficacité, de son accessibilité et de sa facilité de manipulation, Cependant, et malgré ses avantages, cette technologie est assez coûteuse, en raison des coûts élevés de l'alimentation électrique et de la nature des électrodes. Un choix judicieux du matériau des électrodes est donc crucial car il influence sur l'efficacité du procédé.
Cette thèse est dédiée à la synthèse et à la conception d'électrodes innovantes et écologiques pour une élimination efficace des POP. Des nouvelles électrodes à base d'hydroxydes doubles lamellaires seront synthétisées à partir de polysaccharides, qui présentent de nombreux avantages en termes de biodégradabilité, de porosité et de rentabilité. La polymérisation sera initiée par l'ajout d'agents réticulants non toxiques dans des conditions respectueuses de l'environnement.
Cette thèse vise également à évaluer la dégradation des POP en utilisant ces électrodes qui peuvent faciliter le transfert d'électrons et générer des radicaux qui aident à la formation de composés intermédiaires. Les traitements EO minéraliseront complètement les POP en CO2 et H2O dans des conditions normales de température et de pression.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Persistent organic pollutants (POPs) are hazardous compounds that bioaccumulate throughout the food chain and may exert adverse effects on human health. Several processes, including adsorption, photocatalysis and electrocoagulation, have been investigated to address this issue; however, none of these approaches enables the efficient and complete degradation of POPs. Owing to its efficiency, operational simplicity and accessibility, electro-oxidation (EO) has attracted increasing attention for the treatment of POP-contaminated media. Nevertheless, despite its advantages, this technology remains relatively costly, mainly due to the high energy demand and the nature of the electrode materials. The rational selection of electrode materials is therefore crucial, as it directly affects the overall efficiency of the process.
The objective of this PhD thesis is to synthesize and design innovative, environmentally friendly electrodes for the efficient removal of POPs. Novel electrodes based on layered double hydroxides (LDHs) will be synthesized using polysaccharides, which offer several advantages in terms of biodegradability, porosity and cost-effectiveness. The polymerization process will be initiated through the use of non-toxic crosslinking agents under environmentally benign conditions.
This PhD project will also aim to evaluate POP degradation using these electrodes, which are expected to facilitate electron transfer and generate reactive radical species involved in the formation of intermediate compounds. Electro-oxidation treatments are expected to promote the complete mineralization of POPs into CO₂ and H₂O under standard temperature and pressure conditions.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Début de la thèse : 02/11/2026

Other public funding

ANR

Université Paris-Saclay GS Sciences de l'ingénierie et des systèmes

575 Electrical, Optical, Bio-physics and Engineering

Le profil recherché correspond à une candidate ou un candidat titulaire d'un Master 2 en chimie des matériaux ou science des matériaux, ou d'un diplôme d'ingénieur en chimie et/ou matériaux. Une solide formation en synthèse de matériaux, en modification chimique de surfaces et en fonctionnalisation de matériaux biosourcés est attendue. Une expérience préalable avec des matériaux d'origine naturelle, des polymères, des polysaccharides, des matériaux hybrides ou des systèmes fonctionnels pour des applications environnementales ou électrochimiques sera particulièrement appréciée. La personne recrutée devra être capable de mener des travaux expérimentaux avec rigueur, de contribuer à la mise en place de nouveaux protocoles reproductibles, d'analyser de manière critique les résultats obtenus et de proposer des ajustements méthodologiques pertinents. Des compétences en caractérisation physico-chimique des matériaux, notamment par spectroscopie, analyses thermiques ou techniques électrochimiques, constitueront un atout important. La maîtrise des concepts fondamentaux en électrochimie et en chimie environnementale est vivement souhaitée. La candidate ou le candidat devra également faire preuve d'une forte motivation pour la recherche scientifique, d'une bonne autonomie, d'un sens de l'organisation, ainsi que d'une réelle aptitude au travail en équipe dans un environnement collaboratif et interdisciplinaire. De bonnes compétences rédactionnelles et communicationnelles, en français et/ou en anglais, seront également attendues pour la valorisation des résultats sous forme de rapports, de communications scientifiques et de publications.
The candidate must hold a Master's degree in materials chemistry or materials science, or an engineering degree in chemistry and/or materials science. A strong background in materials synthesis, chemical surface modification and functionalization of bio-based materials is expected. Previous experience with naturally derived materials, polymers, polysaccharides, hybrid materials or functional systems for environmental or electrochemical applications will be particularly appreciated. The recruited candidate should be able to conduct experimental work with rigor, participate to the establishment of reproducible protocols, critically analyze the results obtained and propose relevant methodological adjustments. Skills in the physicochemical characterization of materials, particularly through spectroscopy, thermal analysis or electrochemical techniques, will be considered an important asset. Knowledge of electrochemistry and environmental chemistry will be highly valued. The candidate should also demonstrate strong motivation for scientific research, progressive autonomy, organizational skills, as well as a genuine ability to work as part of a team within a collaborative and interdisciplinary research environment. Good written and oral communication skills in French and/or English will also be expected for the dissemination of results through reports, scientific communications and publications.