Nouveau matériaux zéolithiques pour la conversion assisté par laser des alcools // New zeolitic materials for the laser-assisted conversion of alcohols

Le développement de procédés efficaces pour la production photo-assistées de composés moléculaires énergétique ou à haute valeur ajoutée à partir des gaz à effet de serre (CO2, CH4) est essentiel à la décarbonation et à la mutation de nos industries chimiques. Ce projet de thèse concerne l'étude de nouveaux schémas de photoconversion des alcools aliphatiques basé sur l'exploitation des propriétés uniques des impulsions laser femtosecondes pour contrôler spatialement et temporellement la conversion de l'énergie lumineuse en énergie chimique au voisinage des sites réactionnels. Ce projet de co-tutelle s'appuie sur les expertises complémentaires de partenaire Chinois (UPC) de l'IRN CNRS « Zeolite Chine » dans le domaine de la synthèse et de la fonctionnalisation de matériaux zéolithiques pour l'énergie, et de l'équipe PCS du LASIRE, spécialisée dans l'étude et le photocontrôle contrôle de la réactivité. Le projet comporte deux volets : (i) la préparation et la caractérisation de zéolithes hierarchisées et fonctionnalisées par des nanoparticules d'argent, à l'UPC (ii) l'étude par spectroscopie pompe-sonde femtoseconde de la photoconversion des molécules d'acools adsorbées dans ces zéolithes.
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The development of photoactive metal-containing zeolite is of great interest to investigate new light-assisted catalytic routes with potential applications in C1 chemistry conversion and photo-depollution, for examples. Toward this end, the energy of the light must be selectively deposited in the zeolite crystallites to activate the reaction by an impulsive ultrafast and intense temperature jump capable of driving confined molecular reactants out of their equilibrium. A T-jump in zeolite can be induced by the laser excitation of the zeolite framework , or by the excitation of a metal nanoparticles in contact with the zeolite framework. The goal of the PhD is to investigate this advanced light-to-chemical processes by: (i) Preparing and characterizing novel hybrid metal-zeolite nanostructures containing hollow cavities (Me@HollowZeo), (ii) Performing ultrafast pump-probe spectroscopy investigations to elucidate the T-jump photodynamics within this new family of nanoreactors and (iii) Assessing the potential of Me@HollowZeo for the laser induced conversion of alcohols, selected as probe model molecules.
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Début de la thèse : 01/10/2025

Contrat doctoral

Concours pour un contrat doctoral

Université de Lille

104 Sciences de la Matière du Rayonnement et de l'Environnement

Etudiant de master avec une formation en chimie des matériaux, connaissance dans la préparation et caractérisation des matériaux poruex. Un goût pour les sciences expérimentales et la spectroscopie. Bon niveau d'anglais.
student with a master in chemistry of solid and materials, and skills in the synthesis and characterization of porous materials. Interests for the experimental work and the spectroscopy. Good level in english