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Univ. Paris-Saclay

Les sujets de thèses

1 sujet IRAMIS

Dernière mise à jour : 09-12-2019


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• Matière ultra-divisée, physico-chimie des matériaux

 

Cristallisation non-classique de matériaux pour l’environnement : élucidation du lien amorphe-cristal par des techniques synchrotron de nouvelle génération.

SL-DRF-20-0572

Domaine de recherche : Matière ultra-divisée, physico-chimie des matériaux
Laboratoire d'accueil :

Service Nanosciences et Innovation pour les Materiaux, la Biomédecine et l’Energie (NIMBE)

Laboratoire Interdisciplinaire sur l’Organisation Nanométrique et Supramoléculaire (LIONS)

Saclay

Contact :

Corinne CHEVALLARD

David CARRIÈRE

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-11-2020

Contact :

Corinne CHEVALLARD
CEA - DRF/IRAMIS/NIMBE/LIONS

01-69-08-52-23

Directeur de thèse :

David CARRIÈRE
CEA - DRF/IRAMIS/NIMBE/LIONS

0169085489

Page perso : http://iramis.cea.fr/Pisp/68/david.carriere.html

Labo : http://iramis.cea.fr/nimbe/lions/

Voir aussi : http://iramis.cea.fr/Pisp/78/corinne.chevallard.html

La formation de cristaux par réaction en voie liquide intervient dans de nombreux processus naturels et industriels, et en particulier dans la synthèse de matériaux d’intérêt pour l’environnement : oxydes nanostructurés pour la catalyse, oxalates pour le recyclage des terres rares, carbonates pour la séquestration du CO2 atmosphérique.

Dans ces applications, il faut maîtriser les cristaux finaux en termes de cinétique de formation, taille(s), état d’agrégation, et type cristallin en cas de polymorphisme. Mais la maîtrise du procédé est très difficile car ces cristallisations font intervenir des intermédiaires amorphes qui sont complètement ignorés dans les guides théoriques habituels (théories classiques de la nucléation / croissance). La nature des corrections à apporter aux approches classiques n’est pas claire puisqu’il est très difficile de mesurer le déroulement de la réaction entre les ions de départ, via les intermédiaires amorphes, jusqu’aux cristaux finaux, à des échelles de temps suffisamment courtes (<
L’objectif de cette thèse est de résoudre le problème réputé difficile de la mesure des cristallisations non-classiques dans l’eau. Son originalité est de s’appuyer sur les techniques désormais disponibles grâce à l’avènement des synchrotrons de quatrième génération : i) caractérisation des temps de réaction plus courts de trois ordres de grandeur par rapport à l’état de l’art, en réalisant les mesures dans des mélangeurs rapides microfluidiques ; et ii) caractérisation à toutes les échelles spatiales, en étendant d’un à deux ordres de grandeur par rapport à l’état de l’art les résolutions et simultanément les extensions spatiales, grâce aux nouvelles techniques de cartographie de diffusion des rayons X aux petits angles.

 

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