Oxydation sélective du glycérol par voie électrochimique // Electrochemical selective oxidation of Glycerol

Le contexte global actuel positionne la société entre deux défis majeurs, notamment faire face à une transition énérgetique qui reste compétitive économiquement, et son intégration avec la chimie durable et les principes de la bioéconomie. D'une part, la transition énergetique peut être jalonée par la production d'hydrogène vert, qui est fondamental pour la transportation verte, ainsi que pour des procédés industriels majeurs, tels que le Haber-Bosch et le Fischer-Tropsch. D'une autre part, la chimie durable et les principes de la bioéconomie comprennent la valorisation des produits issus de la biomasse, dont les quantités de production sont énormes.
Comme produit issu de la biomasse, l'intérêt au glycérol vient du fait qu'il est est un sous-produit de la production de biodiesel et de la fabrication de savons, avec une demande annuelle de plus d'un million de tonnes, à cause de la variété de produits qui peuvent se synthétiser à partir de lui. Aujourd'hui, la production mondiale du glycérol est de quelques de millions de tonnes, soulevant deux préoccupations principales : (i) le prix de vente diminue constamment, et (ii) la grande quantité et le faible prix de vente du glycérol produit ont également suscité des réflexions sur son impact environnemental et le besoin de sa valorisation en produits à haute valeur ajoutée.
L'objectif de ce projet de thèse est de concevoir des matériaux (photo)électrocatalytiques innovants qui permettent l'oxydation sélective du glycérol à faibles surtentions, pour son intégration comme réaction d'oxydation alternative dans le cadre de la production d'hydrogène par électrolyse de l'eau. Ce sujet de thèse offre une approche gagnant-gagnant puisqu'il permettrait à la fois la valorisation d'un produit issu de la biomasse (glycérol) et la production d'un vecteur énergétique (H2) avec une consommation d'énergie réduite.
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The current global context puts society within two major challenges: ensuring that the energy transition remains economically competitive, and integrating it with sustainable chemistry and the principles of the bioeconomy. On the one hand, the energy transition needs the production of green hydrogen, which is fundamental for green transportation, as well as for major industrial processes such as the Haber-Bosch and the Fischer-Tropsch. On the other hand, sustainable chemistry and the principles of bioeconomy comprise the valorization of products derived from biomass, which are produced in enormous quantities.
As a biomass product, glycerol is of interest since it is a by-product of biodiesel production and soap manufacturing, with an annual demand of over one million tons due to the variety of products that can be synthesized from it. Nowadays, global glycerol production counts several million tons, raising two main concerns: (i) the selling price is constantly falling, and (ii) the large quantity and low selling price of glycerol produced have also raised questions about its environmental impact and the need to convert it into high value-added products.
The objective of this thesis project is therefore to design innovative (photo)electrocatalytic materials that enable the selective oxidation of glycerol at low overvoltages, for its integration as an alternative oxidation reaction in the production of hydrogen by water electrolysis. This thesis topic offers a win-win approach, as it would enable both the recovery of a biomass product (glycerol) and the production of an energy carrier (H2) with reduced energy consumption.
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Début de la thèse : 01/10/2026

Financement d'un établissement public Français

Centrale Lille Institut

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

Un·e candidat·e issu·e d'une formation solide dans l'un des domaines suivants : Chimie des matériaux Chimie physique Électrochimie Science des matériaux (matériaux fonctionnels, catalyseurs) Génie des procédés Énergie et hydrogène De préférence diplômé·e d'un Master 2 ou d'une école d'ingénieurs ayant une spécialisation pertinente. Compétences expérimentales Synthèse de matériaux (nano/mésoporeux, oxydes, composites, métaux, matériaux hybrides). Caractérisation avancée (au moins une partie parmi) : DRX, MEB/EDX, MET XPS, FTIR, Raman BET, UV-Vis, etc. Électrochimie : Voltamétrie cyclique Impédance électrochimique (EIS) Courbes de polarisation Études de sélectivité et rendement faradique.
An ideal candidate should hold a Master's degree (MSc or MEng) in one of the following fields: Materials Chemistry Physical Chemistry Electrochemistry Materials Science Chemical Engineering Energy Engineering / Hydrogen Technologies Graduates from engineering schools or strong research-based programs are well‑suited. Experimental skills The candidate should have experience in (at least part of): Synthesis of functional materials (nanomaterials, porous materials, metal oxides, composites, hybrid materials) Advanced characterization techniques such as: XRD SEM/EDX, TEM XPS FTIR, Raman BET surface area UV–Vis spectroscopy Electrochemistry & (Photo)Electrocatalysis They should have practical knowledge of: Cyclic voltammetry (CV) Linear sweep voltammetry (LSV) Chronoamperometry / chronopotentiometry Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) Faradaic efficiency and product selectivity analyses (optional but valuable) Photoelectrochemistry or photocatalysis