Preuve de concept du dosage in operando de H2O2 par photolyse éclair

Description du poste

Résumé / Summary

Le stage permettra d’adapter le processus de photolyse éclair de H₂O₂ à sa mesure in operando sous rayonnement ionisant. Pour la preuve de concept, il faudra déterminer le meilleur système chimique et le protocole pour analyser la teneur d’H₂O₂ formé au cours de la radiolyse de l’eau avec des ions lourds.

Sujet détaillé/Full description

En chimie sous rayonnement, la formation de H₂O₂ lors de la radiolyse de l’eau avec des faisceaux d’ions (protons, alpha, …) est mal connue. En effet, l’analyse de H₂O₂ se fait uniquement par une analyse post-mortem; c’est à dire, lorsque l’échantillon irradié est analysé au laboratoire, quelques minutes après. H₂O₂ est relativement stable, mais

1. il disparait par réaction pendant la radiolyse s’il n’est pas protégé des attaques du radical hydroxyle ou de l’électron hydraté;
2. il disparaît au contact de particules métalliques même présentes en impureté. Les mesures de formation de H₂O₂ sous faisceau de particule ionisante sont donc très complexes et souvent sujettes à controverse.

Comme H₂O₂ a la propriété d’être facilement photolysé avec une excitation laser dans l’UVA-B en donnant 2 radicaux hydroxyle, on peut utiliser la technique de photolyse éclair nanoseconde et la réactivité d’espèces comme Br^–, Cl^– ou même O₂ pour mesurer la concentration de H₂O₂ au cours du temps, pendant que l’échantillon est irradié (in operando) : cela constitue une expérience à 3 faisceaux.

Le stage consistera donc à utiliser l’installation laser du LIDYL/DICO dédiée à la photolyse éclair nanoseconde et de tester/comparer différents systèmes chimiques pour paramétrer au mieux une expérience qui se fera in fine sous faisceau d’ions pulsé. Avant cela, l’expérience sera simulée avec un code déterministe de manière à tenir compte du processus complexe de la radiolyse de l’eau.

Mots Clés / Keywords

Physico-chimie, radiolyse de l’eau, spectroscopie ultra rapide, simulation déterministe

Critères candidat

Poursuite possible en thèse

Oui

Lieu du stage

CEA Saclay, Site de l’Orme des merisiers (91) Essonne, France

Compétences requises

Master 2

• Durée du stage : 3-6 mois
• Niveau d’étude requis : Bac+5
• Formation : Master 2
• Poursuite possible en thèse : Oui
• Date limite de candidature : fin février 2025

Langue : Anglais

Méthodes, techniques : Photolyse laser, photolyse éclair

Langages informatiques et logiciels : Office

Liens utiles

Site web du laboratoire : https://iramis.cea.fr/lidyl/dico/

Contact : Gérard Baldacchino, responsable du stage

Responsable du stage

Gérard Baldacchino
Tél. : +33 1 69 08 57 02
Email :