Oxydes nanostructurés pour la capture du CO2 : recherche assistée par robot de synthèse et intelligence artificielle

Sujet détaillé

L’automatisation des synthèses chimiques assistée par intelligence artificielle ouvre de nouvelles perspectives pour la découverte accélérée de matériaux fonctionnels. Toutefois, la validité de ces approches par rapport aux méthodes conventionnelles reste à établir, notamment pour la synthèse d’oxydes nanostructurés destinés à la capture et la séquestration du CO₂.

Le stage s’articule autour de deux questions scientifiques complémentaires :

• Validation méthodologique : Déterminer si la synthèse robotisée produit des matériaux équivalents à ceux obtenus par voies conventionnelles, ou si l’automatisation génère des voies de synthèse spécifiques avec des propriétés distinctes
• Exploration de l’espace des paramètres : Déterminer si l’exploration systématique de multiples paramètres (nature des oxydes, agents nanostructurants, protocoles d’injection) permet d’identifier des matériaux dépassant les performances actuelles en capture de CO₂

Le/la stagiaire mettra en œuvre un protocole expérimental combinant :

• Synthèses en solution, automatisées (robot Opentrons Flex) et manuelles pour comparaison
• Caractérisations structurales par diffusion des rayons X aux petits angles (SAXS, laboratoire et synchrotron)
• Mesures des propriétés d’adsorption (BET, capture/libération de CO₂) en collaboration avec l’ENSTA
• Programmation pour le pilotage du robot et l’analyse de données

Cette approche à haut débit permettra d’explorer un espace de paramètres inaccessible par des méthodes conventionnelles.

Compétences expérimentales développées :

• Synthèses d’oxydes en solution (méthodes conventionnelles et robotisées)
• Techniques de caractérisation avancées (SAXS, physisorption, adsorption de gaz)
• Utilisation d’équipements automatisés et programmation associée

Compétences méthodologiques développées :

• Conception d’expériences à haut débit
• Analyse critique de jeux de données complexes
• Démarche de validation scientifique rigoureuse

Le stage offre également l’opportunité de travailler avec des équipements de recherche avancés (synchrotron) et de développer une expertise à l’interface entre chimie des matériaux et méthodes computationnelles.

Le stage se déroulera au sein d’une équipe de 4 personnes travaillant sur cette thématique, dans un laboratoire d’environ 30 personnes. Le/la stagiaire bénéficiera d’un accès aux équipements suivants :

• Robot de synthèse Opentrons Flex
• Diffusion des RX en laboratoire et temps de faisceau synchrotron
• Laboratoire de chimie pour synthèses et préparations
• Plateforme de caractérisation de gaz (capture/libération CO₂, BET)

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 : Oui
• Date limite de candidature : 2 février 2026

Responsable du stage

David CARRIERE
Tél. : +33 1 69 08 54 89
Email :

Responsable NIMBE/LIONS

Antoine Thill
Tél. : +33 1 69 08 99 82