Preparation d'Une Microcolonne Composite Composée de Monolithes Polymèrique Macroporeux et de Mof pour une Catalyse Énantiosélective en Flux. H/F CNRS

Détail du poste

L'agent recruté en post-doctorat sera en charge de la synthèse et l'application de catalyseurs hétérogènes dédiés à des réactions de couplage C-C.
Activités
L'objectif de ce projet est de créer un microréacteur séquentiel innovant, composé de deux types de microcolonnes connectées, l'une dédiée à la catalyse en flux continue et l'autre à permettant une séparation en ligne. La mise en oeuvre de la microcolonne catalytique sera basée sur la combinaison de monolithes de polymères macroporeux (MPM) et de polymères de coordination poreux (ou MOF) chiraux (CMOF), une classe de matériaux hybrides cristallins très poreux construits par l'assemblage complexes de coordination. Dans ce système, le MPM permettra d'effectuer la catalyse sous flux à des débits élevés tout en limitant les pertes de charge. La surface du MPM sera recouverte de nanocristaux de CMOF apportant un environnement chiral adéquat dans lequel se trouvera une forte densité de sites catalytiques. La colonne de séparation, elle, sera composée de MPM dont la surface sera fonctionnalisée avec des fonctions chirales de surface.
L'approche méthodologique sera la suivante : (1) la synthèse de la microcolonne hybride MPM/CMOF à travers la synthèse du MPM, la fonctionnalisation de sa surface suivie par la croissance couche par couche des CMOF, (2) l'évaluation des performances de la microcolonne obtenue en catalyse en flux continu, (3) la synthèse et le couplage de la section de séparation. Les micocolonnes hybrides seront caractérisées par différentes techniques physico-chimiques, dont la spectroscopie infrarouge et la spectroscopie Raman, la diffraction des rayons X, la spectrométrie photoélectronique à rayons X, entre autres. La texture et la porosité des échantillons seront évaluées par adsorption volumétrique de gaz N2 et Kr et par microscopie électronique.

Compétences
Nous recherchons un(e) chercheur(se) ayant un doctorat en chimie des matériaux et un fort intérêt (et des connaissances) pour la synthèse et la caractérisation physico-chimique de matériaux poreux. Des connaissances en catalyse sont aussi souhaitées L'ouverture d'esprit et la curiosité, ainsi que la motivation, l'autonomie et la rigueur sont requises.
Contexte de travail

Le travail sera effectué dans le cadre d'un projet ANR collaboratif entre l'Institut de Chimie et des Matériaux Paris-Est (ICMPE), groupe de recherche expert dans le domaine de la science des polymères et des procédés en flux continu et le Laboratoire de Réactivité de Surface (LRS), groupe de recherche expert dans le domaine de la catalyse hétérogène et des MOF.
Les microsystèmes sont des outils uniques pour réaliser des percées technologiques industrielles. En particulier, les microréacteurs à flux continu dont les canaux ont un diamètre hydraulique inférieur à 1 mm permettent d'améliorer le transfert de chaleur et de masse grâce à l'augmentation de la surface par rapport au volume. D'autres avantages par rapport aux procédures traditionnelles par lots incluent un contrôle précis de la température, un mélange efficace, une réduction de la charge environnementale et une sécurité accrue du processus grâce à la minimisation des quantités de réactifs et de solvants. Le contrôle précis des paramètres de réaction par une surveillance en ligne peut également être réalisé avec ces systèmes qui permettent d'obtenir une grande quantité d'informations en temps réel sur la progression de la réaction, l'activité catalytique et la stabilité. En ce qui concerne la catalyse, les procédés à flux continu permettent également de récupérer facilement les produits des catalyseurs et de minimiser l'empoisonnement des catalyseurs. En outre, de nombreux paramètres de fonctionnement tels que la température, la pression et les concentrations d'alimentation peuvent être facilement et rapidement modifiés dans les microréacteurs à flux continu.