Modélisation moléculaire des sites actifs de nano-plaquettes d'alumine : effets des arêtes et des coins

Réf. R065-1

Stage - Chimie

Localisation : Rhône

Début : entre février et mars 2018
Durée : de 5 à 6 mois
Indem. : Oui

IFP Energies nouvelles - Lyon

IFP Energies nouvelles est un organisme public de recherche, d’innovation industrielle et de formation intervenant dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. Sa mission est d'apporter aux acteurs publics et à l'industrie des technologies performantes, économiques, propres et durables pour relever les trois grands défis sociétaux du 21e siècle : changement climatique et impacts environnementaux, diversification énergétique et gestion des ressources en eau. Son expertise est internationalement reconnue.

IFP Energies nouvelles poursuit 5 priorités stratégiques, indissociables et complémentaires dans l'accomplissement de sa mission d’intérêt général :

  • Produire à partir de sources renouvelables des carburants, des intermédiaires chimiques et de l'énergie
  • Produire de l’énergie en réduisant l’impact sur l’environnement
  • Développer des transports économes et à faible impact environnemental
  • Produire à partir de ressources fossiles des carburants et intermédiaires chimiques à faible impact environnemental
  • Proposer des technologies respectueuses de l'environnement et repousser les limites actuelles des réserves d'hydrocarbures

Son école d'ingénieurs, partie intégrante d'IFP Energies nouvelles, prépare les générations futures à relever ces défis.

Modélisation moléculaire des sites actifs de nano-plaquettes d’alumine : effets des arêtes et des coins

Contexte du projet

La catalyse est une science au cœur de nombreux défis économiques et sociétaux actuels. L’alumine (Al2O3) est utilisée comme support et phase active de nombreux catalyseurs en chimie, raffinage, conversion de la biomasse, dépollution. Compte tenu de la taille des nano-plaquettes d’alumine, l’amélioration de ses performances passe par une meilleure compréhension du fonctionnement des sites actifs impliqués lors de la transformation de molécules ou lors de l’imprégnation de précurseurs de phases actives.

Pour répondre à ces enjeux se situant à l’échelle atomique, la mise en œuvre de la modélisation moléculaire est un axe de recherche innovant en pleine expansion, afin de guider le « design » à l’échelle atomique de futurs catalyseurs.

Description du projet

Le présent projet de recherche mettra en œuvre la modélisation moléculaire au niveau quantique (via des logiciels et supercalculateurs adaptés) pour mieux décrire à l’échelle atomique les propriétés de surface des nano-plaquettes d’alumine. L’objectif du stage est de mieux décrire la nature des sites hydroxyles (aluminols) exposés par les arêtes et les coins se situant à l’intersection des nano-facettes principales.

Pour cela, il est envisagé de déterminer par le calcul la stabilité thermodynamique des sites hydroxyles en fonction des conditions du milieu réactionnel : température et pression partielle en eau. La simulation des propriétés spectroscopiques permettra notamment de comparer les modèles atomiques aux analyses expérimentales (infra-rouge, RMN) disponibles.

Selon l’avancement du projet, l’interaction de molécules réactives ou de précurseurs métalliques avec les sites de coins et d’arêtes sera également simulée. Les résultats de simulation permettront d’orienter de futurs travaux expérimentaux.

Profil recherché

  • Motivation pour la recherche en chimie et plus particulièrement en catalyse
  • Intérêt dans la mise en œuvre des techniques modernes de modélisation à l’échelle quantique des surfaces catalytiques
  • Connaissance de l’anglais requise pour la lecture de publications scientifiques internationales

Ecole(s), formation(s) souhaitée(s)

  • Master 2 Recherche Universitaire, Grandes Ecoles généralistes ou spécialisées en chimie
  • Formation requise en chimie et/ou physico-chimie
  • Formation bienvenue (mais non requise)  en chimie théorique et/ou modélisation moléculaire: le stage fait l’objet de cette formation
Cette offre n'est plus disponible

Contact

IFP Energies nouvelles - Lyon
P. Raybaud & C. Chizallet
Rond-point de l'échangeur de Solaize - BP 3
69360 Solaize
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