Photosensitizers from Organic and Earth-Abundant Metals for CO2 Photoreduction: Applications in Carbonylation

Can we use sunlight and earth-abundant metals to turn CO₂ into a useful reagent for organic synthesis? Building on a recent group publication in Chem. Sci. (2026) on metal-free photocarbonylation, this PhD project - “Photosensitizers from Organic and Earth-Abundant Metals for CO₂ Photoreduction: Applications in Carbonylation” - aims to develop homogeneous photosensitizers (organic dyes and organometallic complexes based on Co, Cu, or Al) for the photoreduction of CO₂ to CO, and to exploit that CO directly in novel carbonylation reactions. The position is funded through a contrat doctoral at the Université de Lorraine (L2CM, UMR 7053, Metz), combining organometallic synthesis, photophysical and electrochemical characterization, and mechanistic analysis.

Le Laboratoire Lorrain de Chimie Moléculaire (L2CM) est une unité mixte de l’Université de Lorraine et du CNRS (UMR 7053) qui regroupe environ 40 permanents et 20 doctorants et post-doctorants. 

Le L2CM est localisé à la Faculté des Sciences et Technologies (FST) de l’Université de Lorraine, à Vandoeuvre-les-Nancy (Campus Grignard). Il a également deux antennes :
– à Institut de Chimie, Physique et Matériaux (ICPM) à Metz et
– sur le Campus Brabois Santé à Vandoeuvre-les-Nancy

Le périmètre scientifique du laboratoire rassemble des chercheurs en chimie organique et organométallique, chimie de coordination, catalyse et interfaces, physico-chimie et chimie pour le vivant. Nos profils divers se réunissent au sein du même laboratoire qui est un espace de mutualisation de toutes les compétences et qui font naître des projets à l’interface. Tous ces projets sont centrés sur la molécule, qu’elle soit discrète ou auto-assemblée, poly-fonctionnelle ou stimuli-sensible, que nous abordons sur plusieurs aspects, de la synthèse à l’étude de ses propriétés physiques, chimiques ou biologiques.

• Master’s degree (or equivalent) in Organic Chemistry, Organometallic Chemistry, or a related field

• Strong background in multistep organic and organometallic synthesis
• Experience with air- and moisture-sensitive techniques (i.e., Schlenk line)
• Proficiency in standard characterization techniques (NMR, IR, MS, GC, GC-MS, X-ray diffraction)
• Background in photocatalysis, electrochemistry, or photophysics
• Familiarity with DFT codes (ORCA, Gaussian) is a plus

Excellent command of English (written and spoken); knowledge of French is welcome but not required

The successful candidate is rigorous and scientifically curious, comfortable working across synthetic and physical chemistry. The group values open exchange and a hands-on culture where PhD students are expected to take ownership of their project early on.