Dynamique et transport moléculaire dans les boehmites, lien « structure - dynamique »

Statut
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Direction de recherche

L’alumine reste le support de catalyseur incontournable utilisé en catalyse hétérogène dans le domaine du raffinage. Ce matériau présente une porosité hiérarchique multi-échelle qui s’étend de pores nano à micrométriques. Il est issu de la calcination (topotactique) de pâtes de boehmite. En amont, ces pâtes résultent d’opérations unitaires telles que synthèse, séchage, peptisation, filtration et mise en forme (par séchage, par extrusion). Il a été montré que la structure poreuse de l’alumine est largement héritée de la structure des agrégats de nano-cristaux de boehmite en phase aqueuse.
Un des enjeux importants de ces matériaux précurseurs de supports catalytiques méso et macro poreux est de mieux comprendre les relations entre texturation porale et trafic moléculaire. Il a déjà été montré que la nature du solvant (eau, alcool, toluène) et notamment son interaction avec les surfaces solides est un élément déterminant dans la texturation des phases colloïdales. En parallèle, les propriétés dynamiques de ce solvant dans les extrudés et/ou les suspensions colloïdales sont en direct relation avec le confinement qu’impose le réseau méso et macro poreux et ses interfaces. Le but de cette thèse est de mener une véritable analyse multi échelle de la dynamique du solvant saturant soit sur les suspensions concentrées de boehmite soit sur les extrudés de boehmite. Une des originalités de ce travail sera de s’appuyer sur des représentations expérimentales de texture 3D, obtenus lors d’une autre  thèse, pour l’interprétation des résultats expérimentaux et d’en déduire, si possible, des règles d’optimisation du trafic moléculaire pour ajuster les propriétés de l’alumine finale. L’outil principal qui sera utilisé est la RMN bas champ.

La thèse sera effectuée à Sorbonne université en partenariat avec IFPEN (Paris), l’ICPMS (Strasbourg) et le CRMN (Lyon) ; les travaux seront effectués en grande partie au laboratoire PHENIX (Paris). 

Mots clefs: boehmite, RMN, milieu poreux, dynamique, multi-échelle 

  • Directeur de thèse    Dr, ROLLET Anne-Laure, Sorbonne Université, CNRS UMR 8234, PHENIX, ORCID : 0000-0001-6150-768X 
  • Ecole doctorale    ED 388 - Chimie physique et chimie analytique de Paris Centre  http://ed388.sorbonne-universite.fr/fr/index.html 
  • Encadrant IFPEN    Dr, CHEVALIER Thibaud, Ingénieur de recherche, Direction Physique et Analyse, thibaud.chevalier@ifpen.fr, ORCID : 0000-0002-8658-3694 
  • Localisation du doctorant    Sorbonne Université, CNRS UMR 8234, PHENIX, Paris, France 
  • Durée et date de début    3 ans, début au plus tôt le 1er novembre 2020 
  • Employeur    IFP Energies nouvelles, Rueil-Malmaison, France 
  • Qualifications    Master 2 en Sciences physiques 
  • Connaissances linguistique    Bonne maîtrise de l’anglais souhaitable
  • Autres qualifications    Bonne formation en physique et physico-chimie, des connaissances avancées en RMN seront un atout.
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Encadrant IFPEN 
CHEVALIER Thibaud
Ingénieur de recherche, Direction Physique et Analyse
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