Post-Doctorant - Membranes Céramiques Conductrices Ioniques pour Réacteurs Solaires Thermochimiques H/F

CNRS

Description du Poste Les Missions Les travaux seront réalisés dans le cadre d'un projet ANR visant la production de combustibles solaires (H2 et syngaz) par dissociation de H2O et du CO2 au moyen d'un procédé thermochimique solaire basé sur des cycles redox d'oxydes métalliques. L'objectif principal du projet est de développer un procédé redox combinant la réduction thermique de différents oxydes métalliques et leur réoxydation par la vapeur d'eau ou le CO2 afin de produire de l'hydrogène pur ou un mélange H/CO (syngaz). Ce procédé utilise exclusivement la chaleur solaire comme source d'énergie, sans recours à l'électricité, et constitue ainsi une alternative prometteuse aux procédés conventionnels d'électrolyse. L'intégration de membranes céramiques denses permsélectives à l'oxygène permet d'envisager l'extraction continue de l'oxygène produit au cours des réactions et ainsi d'améliorer les performances globales du réacteur thermochimique solaire (concept de réacteur membranaire solaire).Les travaux du Post-Doctorant (h/f) consisteront à élaborer et mettre en forme de nouveaux matériaux à conduction mixte ionique-électronique (MIEC), basés notamment sur des oxydes de cérium dopés et des structures de type pérovskite. Ces développements seront réalisés en étroite collaboration avec les partenaires du projet, qui pourront fournir des supports ainsi que des lots de poudres destinés à l'élaboration de séries de matériaux et de membranes présentant des formulations, microstructures et architectures spécifiques. Des traitements de frittage contrôlés seront mis en oeuvre afin d'assurer la consolidation et la densification des matériaux sélectionnés en vue de la fabrication de membranes réactives présentant idéalement une forte perméabilité sélective à l'oxygène.Les matériaux et membranes développés seront caractérisés à l'aide des différentes techniques physico-chimiques disponibles à l'IEM (DRX, XPS, MEB-EDX, spectroscopies FTIR et Raman, ATG-ATD, etc...). Des mesures de perméation de gaz permettront d'évaluer l'étanchéité des membranes ainsi que leur perméabilité à l'oxygène en fonction de la température.La réactivité thermochimique des matériaux et des membranes sera étudiée au laboratoire PROMES (Odeillo). Les résultats obtenus lors des essais dans le réacteur solaire, en termes de performances et de stabilité, permettront d'optimiser les formulations, les microstructures et le design des membranes développées. L'Activité Les activités confiées au postdoctorant (h/f) couvriront différentes étapes du projet et incluront notamment :- Réaliser une étude bibliographique approfondie sur les systèmes redox basés sur le cyclage d'oxydes métalliques pour la production d'hydrogène et de syngaz.- Synthétiser, caractériser et évaluer la réactivité de matériaux préparés.- Élaborer des suspensions, mettre en forme les matériaux, assurer leur consolidation/densification par frittage et optimiser les membranes ainsi que leurs interfaces.- Qualifier les membranes développées en termes d'étanchéité et de perméabilité sélective à l'oxygène.- Caractériser les membranes après essais thermochimiques réalisés par le laboratoire PROMES afin d'évaluer leur stabilité et d'optimiser leur formulation et leur architecture.- Développer des approches de modélisation du transport de l'oxygène et établir des corrélations entre structure, propriétés de transport et réactivité des membranes.- Traiter, exploiter et analyser les données expérimentales ; rédiger des rapports, publications scientifiques et communications.- Participer au suivi du projet, aux réunions d'avancement et aux échanges avec les partenaires, ainsi qu'à l'organisation et à la planification des activités de recherche. Votre Profil Compétences Le candidat (h/f) devra être titulaire d'un doctorat en science des matériaux, chimie ou génie chimique et justifier d'une expérience dans le domaine des matériaux céramiques fonctionnels. Une expertise en synthèse, mise en forme, frittage et caractérisation de matériaux conducteurs ioniques constituera un atout majeur. Une expérience des membranes céramiques, du transport ionique et des techniques de caractérisation avancées sera appréciée.Le candidat (h/f) devra faire preuve d'une forte motivation pour mener des travaux de recherche au sein d'un environnement scientifique multidisciplinaire et collaboratif. Il ou elle devra démontrer curiosité scientifique, autonomie, rigueur et capacités d'organisation, ainsi qu'un esprit critique lui permettant d'analyser et d'interpréter les résultats expérimentaux. Une aptitude au travail en équipe et à la collaboration avec les différents partenaires du projet sera indispensable.Enfin, le candidat (h/f) devra être capable de communiquer efficacement ses résultats scientifiques à l'oral comme à l'écrit, aussi bien dans le cadre de réunions de projet que lors de conférences nationales et internationales ou dans des publications scientifiques.Compétences attendues : - Chimie des matériaux, en particulier des oxydes céramiques et des matériaux à conduction mixte ionique-électronique (MIEC).- Mise en forme, élaboration et frittage de poudres céramiques.- Formulation et coulage de suspensions céramiques.- Maîtrise des techniques de caractérisation des matériaux (DRX, XPS, Raman, FTIR, ATG/ATD, MEB, MET, etc.).- Caractérisation des membranes, mesures de perméation et étude des mécanismes de transport.- Des connaissances en modélisation et simulation des phénomènes de transport seraient un atout.- Forte motivation pour relever des défis scientifiques et technologiques.- Excellentes capacités de communication écrite et orale en anglais ; la maîtrise du français constituera un atout. Votre Environnement de Travail Les travaux seront réalisés à l'Institut Européen des Membranes (IEM, CNRS UMR 5635, Université de Montpellier, ENSCM), dans le cadre d'un projet ANR coordonné par le laboratoire PROMES (Odeillo) et associant Marion Technologies. L'équipe d'accueil à l'IEM possède une expertise reconnue dans le développement de membranes céramiques, hybrides et composites pour la séparation et le traitement des fluides. Le candidat bénéficiera d'un environnement expérimental de premier plan comprenant des équipements de synthèse, de mise en forme, de caractérisation physicochimique et électrochimique ainsi que des dispositifs de séparation des gaz à haute température. Rémunération et avantages Rémunération A partir de 3072€ brut mensuel, ajustable selon expérience Congés et RTT annuels 44 jours Pratique et Indemnisation du TT Pratique et indemnisation du TT Transport Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu'à 300€ À propos de l'offre Référence de l'offre UMR5635-ANNJUL-004 Section(s) CN / Domaine de recherche Chimie des matériaux, nanomatériaux et procédés À propos du CNRS Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d'associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement. Le CNRS Les métiers de la recherche