Nouveaux photocatalyseurs immobilisés sur cellulose nanocristalline pour transformations durable de la biomasse // New Photocatalysts Immobilized on Cellulose Nanocrystals for Sustainable Biomass Transformations

Ce projet vise à concevoir une nouvelle génération de photocatalyseurs hétérogènes supportés, actifs sous lumière visible, en greffant de manière covalente des photocatalyseurs organiques ou métalliques sur de la cellulose nanocristalline (CNC).
Support biosourcé, renouvelable et transparent, la CNC offre une surface spécifique élevée, une excellente dispersibilité et de nombreuses fonctions réactives, permettant d'obtenir des matériaux recyclables, efficaces et stables.
Le photocatalyseur ainsi immobilisé permettra de réaliser, sous conditions douces et en limitant les déchets, diverses transformations organiques essentielles à la valorisation de la biomasse. Le projet inclut la synthèse et la fonctionnalisation des photocatalyseurs, la modification chimique de la CNC, leur greffage, puis une caractérisation approfondie.
Les performances photocatalytiques seront évaluées en mode batch puis en réacteur en flux continu, afin d'ouvrir la voie à une montée en échelle. En combinant chimie des matériaux, photoréactivité et catalyse verte, ce travail ambitionne de développer des photocatalyseurs robustes, réutilisables et performants, offrant une plateforme durable pour convertir des dérivés de biomasse en produits à haute valeur ajoutée.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

This project aims to design a new generation of supported heterogeneous photocatalysts, active under visible light, by covalently grafting organic or metallic photocatalysts onto cellulose nanocrystals (CNCs).
As a biobased, renewable, and transparent support, CNCs offer a high specific surface area, excellent dispersibility, and numerous reactive functional groups, enabling the development of recyclable, efficient, and stable materials.
The immobilized photocatalysts will allow various organic transformations essential for biomass valorization to be carried out under mild conditions while minimizing waste. The project includes the synthesis and functionalization of photocatalysts, chemical modification of CNCs, their grafting, and thorough characterization.
Photocatalytic performance will be evaluated first in batch mode and then in continuous-flow reactors, paving the way for scale-up. By combining materials chemistry, photoreactivity, and green catalysis, this work aims to develop robust, reusable, and high-performance photocatalysts, offering a sustainable platform for converting biomass-derived compounds into high value-added products.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Début de la thèse : 01/10/2026

Contrat doctoral

Concours pour un contrat doctoral

Université de Lille

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

Le ou la candidat(e) devra avoir de solides bases en chimie organique et en synthèse, avec un intérêt pour la catalyse et la photocatalyse. Des connaissances en chimie des matériaux et des techniques de caractérisation usuelles (RMN, IR, UV-Visible, chromatographie) sont attendues. Rigueur expérimentale, autonomie, esprit critique et goût pour les approches pluridisciplinaires à l'interface entre synthèse organique, matériaux et catalyse seront essentiels.
The candidate should have a solid background in organic chemistry, particularly in organic synthesis, with a strong interest in catalysis and photocatalysis. Knowledge of materials chemistry and common characterization techniques (NMR, IR, UV–Vis, chromatography) is expected. Rigor in experimental work, growing autonomy, critical thinking, and an interest in interdisciplinary research at the interface of organic synthesis, materials, and catalysis are essential.