Réactivité et purification de composés organochlorés : étude par spectroscopie IR, suivi du pH et adsorption sur solides (Zéolites, Zinc supporté)

IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. De la recherche à l’industrie, l’innovation technologique est au cœur de son action, articulée autour de quatre priorités stratégiques : Mobilité Durable, Energies Nouvelles, Climat / Environnement / Economie circulaire et Hydrocarbures Responsables.

Dans le cadre de la mission d’intérêt général confiée par les pouvoirs publics, IFPEN concentre ses efforts sur :

l’apport de solutions aux défis sociétaux de l’énergie et du climat, en favorisant la transition vers une mobilité durable et l’émergence d’un mix énergétique plus diversifié ;
la création de richesse et d’emplois, en soutenant l’activité économique française et européenne et la compétitivité des filières industrielles associées.

Partie intégrante d’IFPEN, l’école d’ingénieurs IFP School prépare les générations futures à relever ces défis.

Réactivité et purification de composés organochlorés : étude par spectroscopie IR, suivi du pH et adsorption sur solides (Zéolites, Zinc supporté)

La gestion du chlore dans les systèmes industriels représente un enjeu scientifique et technologique majeur.

Recyclage des plastiques (PVC) : Lors du traitement thermique du PVC, la déshydrohalogénation libère du HCl et génère des composés organochlorés (chloroalcannes, chlorophénols). Ces sous-produits, stables et toxiques, compliquent le recyclage et nécessitent des stratégies de capture ou de transformation adaptées.
Huiles végétales hydrotraitées (HVO) : Considérées comme une alternative durable aux carburants fossiles, ces huiles hydrotraitées peuvent contenir des traces de chlore. Ce dernier affecte la stabilité des produits et peut empoisonner les catalyseurs.
Réformats en pétrochimie : Les procédés de reformage catalytique sont particulièrement sensibles aux contaminants chlorés, qui détériorent les catalyseurs et dégradent la qualité des produits finis.

Une approche complémentaire pour réduire l’impact de ces composés consiste à utiliser des zéolites et/ou des solides à base de d’oxyde de zinc supporté comme solides adsorbants et/ou catalytiques. Leur structure microporeuse et leur acidité de surface favorisent la capture et la transformation sélective des espèces organochlorées, ce qui en fait des matériaux de choix pour la purification.

Dans ce contexte — recyclage du PVC, valorisation des HVO, maîtrise du chlore dans les réformats et dépollution sur solides — l’étude de la réactivité et de la purification des composés organochlorés devient essentielle. L’association spectroscopie IR – suivi pH – modélisation moléculaire – purification sur solides permettra de mieux comprendre leurs mécanismes de transformation et d’identifier des voies de valorisation durables.

DESCRIPTION

L’objectif du stage est de caractériser et rationaliser la réactivité de composés organochlorés issus de procédés industriels (Pyrolysat, HVO, réformats) et évaluer l’efficacité de leur purification sur solides en combinant approches spectroscopiques, et test d’adsorption / de réactivité.

Dans un premier temps, une étude bibliographique sera menée pour déterminer les molécules organochlorées ainsi que les solides d’intérêt.

Elle sera suivie par deux études (en parallèles ou séquencées) pour qualifier par spectroscopie IR les interactions de ces molécules chlorées avec les différents solides et les capacités de purification en phase liquide organique des différents solides vis-à-vis de ces molécules. Les solides seront caractérisés par des techniques classiques (DRX, adsorption N₂, l'analyse élémentaire (ICP).

L'étudiant aura l'occasion d'interagir avec de nombreuses techniques expérimentales, de développer une analyse critique des données expérimentales et d'améliorer ses capacités de recherche au sein d'un groupe de recherche multidisciplinaire.