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Titre : Caractérisation des rejets atmosphériques en iode volatil : Caractérisation de l'efficacité d'adsorbants poreux pour le piégeage sélectif d'I2/CH3I
Type : Post-doc
Localisation : Saclay (IRSN) et Lille (UCCS)
Durée : 1 an
Date expiration : 29.02.2024
Résumé : Contexte : La connaissance de la répartition de l'iode radioactif entre fractions particulaire et gazeuse et sous ses formes gazeuses organiques et inorganiques dans l'atmosphère est un élément déterminant dans l'évaluation dosimétrique en situation de rejet radioactif accidentel. En effet, les coefficients de dose par inhalation présentent des différences significatives selon la forme chimique considérée. L'évaluation de leur proportion respective et de leur vitesse de dépôt dans différentes conditions environnementales permet ainsi de mieux prévoir la contamination de l'environnement et des personnes. Notre capacité à bien différencier les différentes formes d'iode dans l'environnement repose sur le choix des adsorbants utilisés dans les dispositifs de prélèvement atmosphérique. Dans le cadre du projet SPECIOSA qui vient de débuter, l'Institut de Radioprotection et de Sureté Nucléaire (IRSN) souhaite pouvoir identifier des adsorbants sélectifs pouvant être utilisés dans l'environnement pour caractériser la distribution de l'iode atmosphérique, même pour un niveau très faible de contamination. Missions : Ce post-doctorat a pour vocation de déterminer l'efficacité de piégeage d'une sélection d'adsorbants poreux pour la rétention sélective d'I2 et de CH3I dans des conditions représentatives de l'application envisagée (vitesse de passage très élevée, température ambiante, HR xcès d'autres composés (gaz rares et vapeur d'eau). La combinaison des différentes données permettra d'établir in fine une sélection d'adsorbants à tester sur site (alentours de l'usine de La Hague, échelle 1) par les équipes de l'IRSN. Le postdoctorant aura l'opportunité d'interagir avec différentes équipes de recherche de l'IRSN et de l'UCCS, et de profiter ainsi de la complémentarité des dispositifs d'essai (tests d'adsorption à différentes échelles) et des méthodologies d'étude (synthèse des adsorbants, caractérisations physico-chimiques, étude des mécanismes...). Profil recherché : Le candidat doit être titulaire d'un doctorat en chimie, physique ou science des matériaux. Il doit disposer d'un bon savoir-faire expérimental, notamment pour la conduite des tests d'adsorption et la synthèse et la caractérisation des matériaux poreux, et de connaissances en génie des procédés. Une expérience dans le milieu nucléaire serait un plus.Le candidat devra avoir un bon niveau d'anglais écrit et oral. Il doit faire preuve d'un bon esprit de synthèse et de rigueur, ainsi que de bonnes capacités rédactionnelles (en français et en anglais). Il sera amené à valoriser ces travaux sous la forme de communications à des congrès et/ou de publications scientifiques. Aussi, une expérience dans la publication des travaux dans des journaux internationaux de rang A seraient un plus. Durée et salaire : CDD de 1 an, embauche possible à partir du 01/03/2024 Salaire : 35-45 k€ brut annuel, à discuter selon l'expérience du candidat Contacts : mouheb.chebbi@irsn.fr christophe.volkringer@centralelille.fr
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Titre : Experimental study of Sulfur-filled porous materials
Type : Post-doc
Localisation : Institute of Physics of Rennes
Durée : 18
Date expiration : 01.03.2024
Résumé : Confinement in porous materials has developed over the last decades as a major and widespread topic in condensed matter physics. StaRS is a 4-year project launched in January 2024 that aims to gain insights into the confinement of elemental sulfur (S) inside nanoporous materials (NPM) in order to synthetize optimized new nanomaterials for enhanced gas adsorption properties. In this frame, the recruited researcher will conduct experimental studies of the effects of confinement, and pore surface interaction, on the thermodynamics (phase behavior), structure and dynamic properties of the different types of condensed phases (allotropes) of sulfur.
Titre : Experimental study of nanoconfined aqueous solutions
Type : Post-doc
Localisation : Institute of Physics of Rennes
Durée : 12 mois
Date expiration : 01.03.2024
Résumé : FIDELIO is a 4-year project launched in January 2023 that aims to bring new insights for the design and best use of nanoporous materials for energy applications. It focuses on the conversion mechanism of mechanical and interfacial energies observed by high-pressure intrusion-extrusion of liquids, its consequences on the properties of confined liquid, such as water and aqueous solutions and the optimization of these properties for hydrates formation and their storage under hydrophobic confinement conditions. In this context, the recruited researcher will conduct experimental studies to define the thermodynamic properties of the confined water and aqueous solutions (water + salt or alcohol or gas solute), such as the local density, organization, and mobility, as a function of the energetics of fluid/wall interactions in nanoporous materials with adjustable hydrophobicity.
Titre : Matériaux cristallins pour l’extraction sélective de cations métalliques monovalents : compréhension du lien entre structure cristalline et sélectivité
Type : Post-doc
Localisation : CEA de Marcoule
Durée : Contrat d’un an (renouvelable 1 an) à partir du T1 2024
Date expiration : 01.04.2024
Résumé : L’extraction sélective de cations métalliques monovalents de solutions aqueuses de compositions complexes est une étape clé dans de nombreux domaines liés à l’énergie, tels que la décontamination nucléaire ou l’extraction de métaux d’intérêt de solutions fortement salines. En ce sens, le Laboratoire des Procédés Supercritiques et de Décontamination (LPSD) du CEA de Marcoule développe des procédés d’extraction sur support solides, pour lesquels il est nécessaire de disposer de matériaux à porosité hiérarchisée et présentant une sélectivité très spécifique pour le cation visé. Au cours de cette étude, des adsorbants spécifiques à deux cations d’intérêt seront particulièrement étudiés : pour le Cs pour permettre une décontamination efficace d’effluents produits par l’industrie nucléaire, et pour le Li afin de pouvoir extraire et récupérer ce métal stratégique et critique pour le développement de batteries. De par leur modularité en terme de porosité et de structure cristalline, les oxydes aluminosilicatés cristallins (type zéolithe) sont prometteurs pour ces applications. En particulier, en ajustant de manière adéquate leur composition et leur protocole de synthèse, ces matériaux peuvent se présenter sous la forme de diverses structures cristallines, permettant d’extraire sélectivement des cations métalliques monovalents par des mécanismes d’échange ionique ou d’adsorption. Afin de mieux maîtriser les mécanismes de sorption/désorption de tels matériaux ainsi que le rôle de leur microstructure sur ces mécanismes, il est alors important de pouvoir identifier les sites de sorption sélectifs au sein des structures cristallines. Par ces travaux et à partir des connaissances et du savoir-faire du laboratoire, l’objectif est d’identifier et synthétiser des structures aluminosilicatées cristallines permettant la sorption sélective du Cs ou du Li. En particulier des caractérisations fines à l’échelle atomique, notamment grâce à des techniques utilisant des rayons X, ainsi que des travaux de reconstruction de structures seront à réaliser sur les matériaux synthétisés avant et après étape de sorption des métaux d’intérêts en vue de disposer d’une meilleure connaissance de la localisation des sites sélectifs de sorption dans lesquels les cations vont s’insérer. Ces travaux expérimentaux seront ainsi réalisés en étroite collaboration des équipes spécialisées en modélisation de structure dans le cadre du Center for Hierarchical Wasteform Materials (CHWM). Ce Center regroupe le CEA ainsi que différentes universités américaines, en vue de développer des structures hiérarchiques nouvelles nécessaires pour créer des matériaux permettant d’extraire et d'immobiliser efficacement les espèces de déchets nucléaires dans des architectures persistantes. Pour ce contrat post-doctoral, nous recherchons un docteur en science des matériaux possédant de fortes compétences en synthèse et en caractérisation de matériaux cristallins par diffractions des rayons X. Une expérience sur l’étude d’oxydes aluminosilicatés cristallin (type zéolithe) serait un plus. Contrat d’un an (renouvelable 1 an) à partir du T1 2024. Salaire selon expérience du candidat Contact: Dr. Alban GOSSARD: alban.gossard@cea.fr
Titre : Développement d'une nouvelle classe de zéolithes pour applications dans les composants IR
Type : Stage
Localisation : Institut de Science des Matériaux de Mulhouse
Durée : 5 ou 6 mois
Date expiration : 31.01.2024
Résumé : Contexte : Les détecteurs infrarouge refroidis ou non refroidis ont besoin du vide pour fonctionner. La technologie actuelle pour maintenir le vide dans ces systèmes est l’utilisation d’un piège à gaz de type getter. Cependant, un getter n’est pas capable de piéger toutes les espèces gazeuses présentes à l’intérieur du détecteur car son principe de fonctionnement, basé sur la chimisorption, ne lui permet pas d’éliminer les espèces gazeuses les moins réactives. Pour éliminer toutes les molécules de gaz, il faut alors repenser le piégeage des molécules gazeuses dans le détecteur. Dans ce contexte, les solides microporeux (diamètre des pores cristallisés. Ces solides résultent de l’agencement tridimensionnel de tétraèdres TO4 (T = Si ou Al) liés entre eux par des liaisons T-O-T pour former la charpente aluminosilicique qui délimite des canaux et/ou des cavités. La structure cristalline des zéolithes leur confère une microporosité rigoureusement contrôlée, ce qui les rend très sélectives. De plus les zéolithes ont un caractère hydrophile/hydrophobe modulable, en fonction de leur composition, ce qui les rend très adaptables face aux molécules à adsorber. Ce caractère dépend du rapport du nombre d’atomes de silicium sur le nombre d’atomes d’aluminium (Si/Al) dans la charpente aluminosilicique. Plus ce rapport est important, plus le caractère hydrophobe est marqué. En l’occurrence, les zéolithes purement siliciques, donc hydrophobes, ont davantage tendance à adsorber des molécules organiques telles que les COV plutôt que l’eau. De plus, des cations permettant de compenser le déficit de charge entre Si4+ et Al3+ sont présents dans les zéolithes à faible rapport Si/Al, ce qui favorise l’adsorption des molécules polaires ou polarisables. Sujet : Une zéolithe a été identifiée comme potentiel adsorbant moléculaire pour répondre au cahier de charge industriel. L’objectif du stage consistera à étudier ses propriétés d’adsorption vis-à- vis des gaz cibles dans des conditions proches de celles de l’usage (basses pressions et basses températures). L’impact de la nature du cation de compensation sur les propriétés d’absorption sera également étudié. Une approche expérimentale et par modélisation moléculaire est envisagée pour bien comprendre les mécanismes d’adsorption mis en jeu. Information générale : Ce stage s’inscrit dans le cadre d’un projet PIIEC ME/CT de France 2030 avec la société LYNRED. Il se déroulera au sein de l’Institut de Science des Matériaux de Mulhouse, UMR CNRS-UHA). NB : Le projet prévoit un financement de thèse (CDD IS2M-CNRS) Durée : 5 ou 6 mois à partir du 1/02/2024 Gratification : selon le montant horaire minimal fixé par le service public (4,05 € en 2023) Contacts : Roger Gadiou (IS2M, roger.gadiou@uha.fr) et Bénédicte Lebeau (IS2M, benedicte.lebeau@uha.fr)
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