Domaine, spécialité : Chimie des matériaux
Mots-Clés : Nanomatériaux, chimie analytique
Unité d’accueil : NIMBE / LEDNA
Résumé
Les substances per- et polyfluoroalkylées (PFAS) sont des molécules extrêmement persistantes et difficiles à dégrader, présentes de manière omniprésente dans les eaux souterraines et les sols. Leur stabilité réside dans la robustesse des liaisons C-F, nécessitant des processus très énergétiques pour leur dégradation. Ainsi, une dégradation thermique (>1000°C) permet une scission de ces liaisons C–F, mais nécessite un contrôle strict des sous-produits (notamment HF). Comme alternative, des recherches sont notamment menées autour de procédés électrochimiques, permettant de générer des espèces (•OH, eₐq⁻) capables de rompre ces liaisons C–F via des mécanismes radicalaires. Des approches photocatalytiques sont également de plus en plus étudiées, via l’activation de semi-conducteurs sous illumination UV/visible, induisant la formation de paires électron-trou et la production d’espèces oxydantes (•OH, O₂⁻•) ou réductrices (eaq-) pour une minéralisation progressive des chaînes perfluorées.
Sujet détaillé
C’est dans ce contexte de dégradation photocatalytique que peut intervenir le nanodiamant hydrogéné. Reconnu comme une source solide d’électrons solvatés sous illumination UV, notamment grâce à des travaux menés au NIMBE[1], il a été très récemment testé comme catalyseur pour la dégradation du perfluorooctanesulfonate (PFOS) avec des résultats prometteurs.[2] Ce stage a pour objectif de poursuivre des travaux préliminaires menés au NIMBE qui ont permis de confirmer l’efficacité des nanodiamants hydrogénés pour la photodégradation de certains PFAS. Il s’agira d’explorer les performances de nanodiamants hydrogénés de différentes natures [3] et de cerner les mécanismes à l’origine du phénomène. La réaction photocatalytique sera réalisée sur des bancs d’illumination équipés avec différentes sources lumineuses et les processus catalytiques seront suivis par LC-MS.
Le stagiaire développera des compétences en synthèse et caractérisation de nanomatériaux, en photocatalyse ainsi qu’en chimie analytique. Les techniques utilisées seront principalement la DLS/Zetamétrie, la spectroscopie infrarouge et Raman, la spectroscopie de photoélectrons, la microscopie électronique, le LC-MS ainsi que la RMN.
Lieu du stage
CEA Saclay, (91) Essonne, France
Conditions de stage
- Durée du stage : 6 mois
- Niveau d’étude requis : Bac+5
- Formation : Master 2
- Poursuite possible en thèse : Non
- Date limite de candidature : 16 février 2026
Compétences requises
Langue : Anglais
Liens utiles
- Site web du laboratoire : NIMBE / LEDNA
- Page Web professionnelle du responsable du stage