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Recueil stages M2

  • Domaine, spécialité : Radiochimie
    Mots-Clés : Manipulation des gaz ; irradiation électronique; microfabrication ; analyse des gaz ; instrumentation.

    Unité d’accueil : NIMBE / LIONS

    Résumé

    L’utilisation des rayonnements ionisants a été proposée comme traitement à faible impact énergétique et environnemental des polluants gazeux. Ce stage de master étudie les effets des rayonnements ionisants (faisceaux d’électrons) sur diverses compositions gazeuses. Le projet examine les mécanismes de décomposition des gaz polluants dans des conditions d’irradiation contrôlées, à l’aide d’un microscope électronique. Les travaux expérimentaux portent sur le développement d’une cellule d’irradiation et d’une conduite de gaz, la quantification de la dose et l’optimisation de l’effet du matériau du réacteur.

    Sujet détaillé

    Les activités humaines, en particulier les processus industriels, sont responsables d’une pollution atmosphérique importante, qui a des effets néfastes sur l’écosystème et provoque le changement climatique. Les principaux gaz polluants sont les SOx, les NOx et les composés organiques volatils, qui proviennent principalement de l’extraction et du traitement du pétrole et du charbon. Afin d’atténuer cette pollution, de nombreuses techniques physiques et chimiques ont été mises au point pour séparer ou transformer les polluants : méthodes telles que l’absorption par l’eau, l’absorption par des solides ou la séparation par membrane. Cependant, ces différentes méthodes impliquent souvent une consommation d’énergie importante, soit pour garantir l’efficacité du traitement, soit pour régénérer le matériau sorbant, et peuvent entraîner une pollution secondaire par la production de déchets solides ou liquides.

    Dans ce contexte, l’utilisation des rayonnements ionisants a été proposée comme traitement à faible impact des polluants gazeux. L’exposition de la matière aux rayonnements ionisants génère la formation de radicaux libres, qui sont des espèces hautement réactives participant à une cascade de réactions chimiques et pouvant finalement modifier la composition de la matière irradiée. Ces phénomènes radiolytiques, qui peuvent être problématiques lorsqu’ils affectent des organismes biologiques de manière incontrôlée, peuvent au contraire être exploités dans le traitement des gaz s’ils sont utilisés de manière contrôlée. L’utilisation des rayonnements ionisants pour réduire la pollution gazeuse est envisagée depuis environ 20 ans, mais elle suscite aujourd’hui un intérêt croissant grâce à notre capacité à développer des sources de rayonnement moins exigeantes.

    Ce stage de master étudie les effets des rayonnements ionisants (faisceaux d’électrons) sur diverses compositions gazeuses. Le projet examine les mécanismes de décomposition des gaz polluants dans des conditions d’irradiation contrôlées, à l’aide d’un microscope électronique. Les travaux expérimentaux porteront sur le développement d’une cellule d’irradiation et d’une ligne de gaz, la quantification de la dose d’électrons et l’optimisation de l’effet du matériau du réacteur. La composition du gaz après irradiation sera caractérisée, soit en ligne par analyse des gaz résiduels (RGA) directement après irradiation, soit ex situ à l’aide des différents équipements disponibles sur la plateforme SUITABL du laboratoire LIONS.

    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 : 30 novembre 2025

    Compétences requises

    Langue : Anglais

    Méthodes, techniques : Microscopie électronique, gestion des gaz, microfabrication / microfluidique, analyse des gaz (RGA, µ-GC).

    Des compétences instrumentales et expérimentales poussées sont nécessaires. La capacité à produire des rapports expérimentaux de qualité sera considérée.

    Langages informatiques et logiciels : Logiciels standards tels que Word ou Excel.

    Liens utiles

    Responsable du stage

    Jean-Philippe RENAULT et Corinne CHEVALLARD
    Tél. : +33 1 69 08 15 50 ; +33 1 69 08 54 89
    Email : ;

    Responsable NIMBE / LIONS

    Antoine THILL; ; Tél. : +33 1 69 08 99 82

    30 novembre 2025
    2 février 2026
    6 mois
    CEA Saclay, (91) Essonne, France
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  • Domaine, spécialité : CHIMIE
    Mots-Clés : Santé, chimie analytique, spectrométrie de masse, biomarqueurs de maladies

    Unité d’accueil : NIMBE / LEDNA

    Résumé

    Mise en place d’une méthode de purification d’oligosaccharides pour l’analyse glycomique d’échantillons biologiques

    Sujet détaillé

    Mots-clés : Santé, chimie analytique, spectrométrie de masse, biomarqueurs de maladies.

    Durée : 6 mois
    Début souhaité : Février / Mars 2026
    Lieu : CEA Saclay (DRF/IRAMIS/NIMBE/LEDNA)

    Au sein du CEA Paris-Saclay, le Laboratoire ÉDifices NAnométriques (LEDNA) concentre ses recherches sur la création de matériaux nanométriques, avec des applications allant de la catalyse et du stockage d’énergie à la bio-analyse.

    Projet de recherche

    Le LEDNA a récemment développé des dispositifs miniaturisés intégrant des monolithes à porosités hiérarchisées. En collaboration avec le Laboratoire Innovations en spectrométrie de Masse pour la Santé (LI-MS), l’application des HPM dans les protocoles de purification des glycanes, N-liés ou libres, a démontré un fort potentiel pour simplifier et accélérer l’analyse glycomique. Cependant, l’emploi de ce dispositif dans un contexte hospitalier impose une facilité d’utilisation et des protocoles expérimentaux robustes et validés.

    Objectif

    Dans ce cadre, le(la) candidat(e) sera chargé(e) d’optimiser et valider la méthode de purification des glycanes (N-liés ou libres) par extraction en phase solide (SPE) intégrée dans des dispositifs miniaturisés permettant de travailler avec de faibles volumes d’échantillons. Les conditions d’analyse par spectrométrie de masse (MALDI-TOF-MS) des glycanes ainsi purifiés seront également optimisées et validées.

    Missions principales

    • Formation au protocole d’analyse glycomique :
    • purification des glycanes (initialement N-liés ou libres) par extraction en phase solide (SPE),
    • analyse par spectrométrie de masse (MALDI-ToF-MS).
    • Conception de plans d’expériences pour déterminer les conditions optimales du protocole.
    • Évaluation de la méthode sur divers échantillons biologiques (lait maternel, plasma humain)
    • Essais en conditions réelles à partir d’échantillons de patients.

    Profil du/de la candidat(e)

    Étudiant issu de formation de niveau Master 2 ou école d’ingénieur avec une spécialisation en chimie analytique, biochimie ou sciences pharmaceutiques. Un goût pour le développement analytique serait un atout.

    Contacts :

    • Marc MALEVAL,
    • Gabriel MANSOUR,

    Les candidatures doivent être adressées par mail aux responsables du projet et doivent comporter une lettre de motivation et un CV.

    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 : 16 janvier 2026

    Compétences requises

    Langue : Anglais

    Méthodes, techniques : MALDI-TOF-MS, Extraction en Phase Solide

    Liens utiles

    Responsable du stage

    Marc Maleval
    Tél. : 01 69 08 49 33
    Email :

    16 janvier 2026
    2 février 2026
    6 mois
    France
    Postuler

  • Domaine, spécialité : CHIMIE
    Mots-Clés : Extraction en phase solide, instrumentation, micro-extraction spectrométrie de masse

    Unité d’accueil : NIMBE / LEDNA

    Résumé

    Développement d’un système miniaturisé pour l’extraction sur phase solide automatisée

    Sujet détaillé

    Durée : 5-6 mois
    Début souhaité : Février / Mars 2026
    Lieu : CEA Saclay (DRF/IRAMIS/NIMBE/LEDNA)

    Basé au CEA Saclay, le Laboratoire des EDifices Nanométriques (LEDNA) est axé sur la recherche fondamentale en nanosciences, son expertise porte sur le développement bottom-up de méthodes de synthèse et d’élaboration de nano-objets ou de matériaux nanostructurés originaux et ce, dans le but de développer des applications à fort impact sociétal dans les domaines de l’énergie, de l’environnement, de la santé et des matériaux composites fonctionnels.

    Projet de recherche :

    Au sein du LEDNA, des dispositifs miniaturisés intégrant des matériaux poreux ont été développés pour l’enrichissement d’analytes par Extraction sur Phase Solide (SPE). Néanmoins, les systèmes actuellement employés pour la manipulation des fluides au sein du dispositif sont peu compatibles avec des formats miniaturisés et une automatisation, ce qui limite intrinsèquement la simplification et la rapidité d’exécution des protocoles SPE.

    Objectif :

    Dans ce contexte, le stage proposé a pour objectif de développer un système de contrôle fluidique pour des dispositifs miniaturisés. Le/La candidat(e) participera en lien avec un doctorant à la conception et l’assemblage d’un système de contrôle fluidique, à son expérimentation et optimisation et à son évaluation dans des protocoles SPE.

    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 : 15 janvier 2026

    Compétences requises

    Langue : Anglais

     
    Le candidat, étudiant issu d’école d’ingénieur ou de Master 2 avec une spécialisation en physico-chimie ou en chimie analytique, devra faire preuve de bonnes qualités de communication, savoir travailler en équipe et apprécier le développement instrumental et méthodologique.  

    Liens utiles

    Responsable du stage

    Marc Maleval
    Tél. : 0169084933
    Email :

    30 janvier 2026
    2 février 2026
    6 mois
    CEA Saclay, (91) Essonne, France
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  • Domaine, spécialité : Chimie des matériaux
    Mots-Clés : Traitement de données, spectroscopie, patrimoine

    Unité d’accueil : NIMBE/LAPA

    Résumé

    L’objectif de ce stage est de collecter sur des mêmes zones d’échantillon des cartographies à trois longueurs d’onde 473, 532 et 785 nm. Les jeux de données collectés seront traités à l’aide de méthodes chimiométriques de fusion de données dites « multiblocs ». Des approches impliquant la chimiométrie ou l’intelligence artificielle peuvent être mises en œuvre pour optimiser les résultats.

    Sujet détaillé

    Dans le cadre de la protection des métaux du patrimoine, la recherche de solutions efficaces et durables pour lutter contre la corrosion atmosphérique, en extérieur ou en contexte muséal, est un enjeu de première importance. Les métaux cuivreux du patrimoine sont recouverts d’une couche de produits de corrosion qui fait partie intégrante de l’œuvre et qui convient d’être protégée. Les traitements de protection du patrimoine sont donc appliqués directement sur la couche de produits de corrosion.

    Au sein du NIMBE-LAPA, des produits à base de sol-gel dopés en inhibiteur de corrosion non toxiques pour l’environnement (acides carboxyliques) sont développés et appliqués sur des objets cuivreux historiques représentatifs car corrodés [1]. La couche de produits de corrosion formée sur ces objets a une épaisseur de quelques dizaines de micromètres, et est constituée de phases minérales de type cuprite et brochantite. La sol dopé, appliqué à la surface pénètre dans les porosités de la couche, se gélifie en libérant les acides carboxyliques qui vont précipiter pour former un carboxylate de cuivre hydrophobe. Les interactions entre les phases minérales de la couche et les composés du traitement de protection sont complexes et se produisent à l’échelle micrométrique.

    Pour bien comprendre l’effet de ce traitement il est nécessaire d’effectuer des analyses de la distribution des différentes phases à cette échelle. Pour produire une image de la distribution de ces phases dans l’épaisseur de la couche, la spectroscopie Raman est une technique performante. Cependant l’ensemble de ces phases a des réponses différentes selon la longueur du laser mise en œuvre. Les phases minérales ont un bon rendement de diffusion Raman dans les longueurs d’onde du bleu au vert alors que les composés organiques, qui fluorescent, présentent des spectres plus lumineux dans le rouge et proche infrarouge.

    L’objectif de ce stage est de collecter sur des mêmes zones d’échantillons traités de larges cartographies aux longueurs d’onde 473, 532 et 785 nm (plusieurs centaines de micromètres en X et Y, avec une résolution de quelques micromètres). Les jeux de données collectés seront traités à l’aide de méthodes chimiométriques de fusion de données dites « multiblocs ». Ces méthodes permettent de combiner efficacement les informations issues des 3 sources laser (représentant trois blocs distincts), en exploitant les relations entre elles afin obtenir une analyse plus complète et précise des échantillons. L’analyse simultanée des 3 blocs offre une meilleure interprétation des phénomènes complexes en tirant parti de la complémentarité des données tout en compensant les limitations spécifiques à chaque bloc individuel [2].

    Pour garantir l’efficacité de ces méthodes, une étape de prétraitement des données est indispensable. Ce prétraitement inclut notamment la réduction du bruit, la correction des effets de fluorescence, etc… Cette étape est cruciale pour améliorer la qualité des données, maximisant ainsi l’efficacité des méthodes multiblocs. Des approches impliquant la chimiométrie ou l’intelligence artificielle peuvent être mises en œuvre pour optimiser les résultats.

    [1] S. Lob, D. Neff, T.-H. Tran-Thi, M.C. Richter, C. Rivron, Hydrophobic coating using sustainable sol-gel process doped with carboxylic acids to protect heritage copper artefacts, Prog. Org. Coatings. 186 (2024) 108035.

    [2] F. Ammari, L. Bassel, C. Ferrier, D. Lacanette, R. Chapoulie, B. Bousquet. Multi-block analysis coupled to laser-induced breakdown spectroscopy for sorting geological materials from caves. Talanta 159 (2016) 287-291.

    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 janvier 2026

    Compétences requises

    Langue : Anglais

    Méthodes, techniques :

    • Spectroscopie Raman
    • Chimiométrie
    • Intelligence artificielle

    Langages informatiques et logiciels :

    • Python

    Liens utiles

    Responsable du stage

    Faten AMMARI
    Tél. : 01.69.08.49.74
    Email :

    Responsable

    Delphine NEFF
    Tél. : 01.69.08.33.40

    16 janvier 2026
    2 février 2026
    6 mois
    CEA Saclay, (91) Essonne, France
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  • Domaine, spécialité : CHIMIE
    Unité d’accueil : NIMBE / LICSEN

    Résumé

    Le stage s’inscrit dans la transition énergétique, se concentrant sur les cellules solaires à pérovskite. Ces dernières sont prometteuses par leur faible coût de fabrication, mais souffrent d’un manque de stabilité.
    L’utilisation d’une électrode de carbone est la solution privilégiée pour accroitre cette stabilité et faciliter le scale-up industriel, bien que l’encapsulation reste un défi.
    L’objectif principal du stage est de contribuer au développement et à la production de ces cellules à électrode de carbone, spécifiquement en vue de leur future encapsulation (étape réalisée par un laboratoire partenaire).

    Sujet détaillé

    Dans le contexte de la transition énergétique et de l’Économie Circulaire du Carbone (ECC), les cellules pérovskites font l’objet d’une attention soutenue en raison des avantages qu’elles présentent sur les technologies photovoltaïques déjà déployées à grande échelle (coût énergétique faible, procédés de mise en œuvre peu couteux). En revanche, elles sont généralement peu stables ce qui rend leur encapsulation singulièrement importante mais aussi difficile.

    Les cellules pérovskites à électrode de carbone présentent une stabilité accrue et un fort potentiel de scale-up. Dans l’industrie photovoltaïque, les cellules (actuelles ainsi qu’en développement) sont encapsulées afin de les protéger de l’environnement extérieur. Le but de ce stage est de contribuer au développement et à la production de cellules pérovskites à électrode de carbone en vue de leur encapsulation. La personne recrutée travaillera à la DRF sur le développement, au travers de l’architecture et de la chimie de la cellule, la caractérisation et à la production puis l’envoi de cellule en vue de leur encapsulation.

    Pour mener ce travail à bien, la personne recrutée travaillera au sein du laboratoire LICSEN (Laboratoire d’Innovation en Chimie des Surfaces et Nanosciences, au sein du DRF/ Iramis/NIMBE) et bénéficiera de son expérience sur les cellules pérovskites à électrode de carbone mésoporeuse. Des échanges avec le LAM (Laboratoire Application Module, DES/LITEN/DTS/SMSP) seront à réaliser en vue de l’encapsulation des cellules (l’étape d’encapsulation ne faisant pas partie du stage mais devant être prise en compte).

    Figure 1 : Architecture triple mésoscopique et coupe MEB d’un dispositif à contre électrode carbone

    Lieu du stage

    CEA Paris-Saclay, laboratoire LICSEN (Laboratoire d’Innovation en Chimie des Surfaces et Nanosciences), 91191 Gif-Sur-Yvette.

    Conditions de stage

    • Durée du stage : 5 mois
    • Niveau d’étude requis : Bac+5
    • Formation : Master 2
    • Poursuite possible en thèse : Non
    • Date limite de candidature : 15 février 2025

    Compétences requises

    Langue : Anglais

    Profil recherché : Étudiant en master 2 ou équivalent (ingénieur) dans les domaines des sciences des matériaux ou de la physique-chimie. Des connaissances en photovoltaïque seraient un plus.

    Liens utiles

    Responsable du stage

    Frédéric Oswald
    Tél. : +33 (0)1 69 08 21 49
    Email :

    Responsable NIMBE / LICSEN

    Frédéric Oswald
    Tél. : +33 (0)1 69 08 21 49

    30 janvier 2026
    2 février 2026
    5 mois
    CEA Saclay, (91) Essonne, France
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  • Domaine, spécialité : Chimie des matériaux
    Mots-Clés : Capture de CO2, Nanomatériaux, Intelligence Artificielle, Diffusion des Rayons X aux Petits Angles

    Unité d’accueil : NIMBE / LIONS

    Résumé

    Ce stage propose d’explorer la découverte de nouveaux oxydes nanostructurés pour la capture du CO2 en utilisant une approche combinant synthèse robotisée et intelligence artificielle. Le projet vise à valider cette méthodologie innovante tout en identifiant des matériaux aux performances améliorées.

    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

    Compétences requises

    Master 2 en sciences des matériaux, chimie du solide, physico-chimie ou disciplines connexes.

    Des connaissances en synthèse d’oxydes et en caractérisations physico-chimiques sont souhaitées. Une appétence pour la programmation constitue un atout significatif pour exploiter pleinement les capacités de l’approche robotisée. Le projet conviendra particulièrement aux candidat·e·s intéressé·e·s par les approches méthodologiques innovantes en science des matériaux et par les questions liées à la transition énergétique.

    Langue : Anglais

    Liens utiles

    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

    19 décembre 2025
    2 février 2026
    6 mois
    CEA Saclay, (91) Essonne, France
    Postuler

  • Domaine, spécialité : Chimie organique
    Mots-Clés : catalyse, méthodologie de synthèse

    Unité d’accueil : NIMBE / LCMCE

    Résumé

    Face à l’épuisement des ressources fossiles, ce stage explore une alternative : utiliser des esters alkyliques biosourcés comme électrophiles dans les réactions de couplage croisé (type Heck), remplaçant les halogénures organiques polluants. L’objectif est de développer des méthodes catalytiques avec des métaux abondants comme Fe/Co en photo ou thermocatalyse via une catalyse tandem pour activer les liaisons C–O des esters. Le projet s’appuiera sur les travaux du laboratoire en activation d’esters et des résultats préliminaires. Une opportunité de contribuer à une chimie circulaire, applicable aux industries pharmaceutique, agrochimique et des matériaux.

    Sujet détaillé

    Contexte et Sujet

    L’accès facilité à l’énergie et aux matières premières carbonées offert par les ressources fossiles a permis une croissance rapide de la société. Néanmoins, l’épuisement attendu des ressources fossiles et le changement climatique exigent de se tourner vers un modèle plus durable. Les matières premières biosourcées sont une source prometteuse de carbone pour remplacer les produits pétrochimiques, mais elles nécessitent un changement radical du modèle actuel. Alors que le paradigme actuel repose sur la production d’énergie et de molécules organiques à haute valeur ajoutée par des étapes d’oxydation, un modèle basé sur l’économie circulaire du carbone, c’est-à-dire la transformation du CO2 et de la biomasse qui sont déjà des matériaux fortement oxydés, requiert le développement de nouvelles méthodologies de réduction, de désoxygénation et d’utilisation directe de liaisons oxygénées pour accéder à des molécules organiques fonctionnalisées et utiles.

    En chimie organique, les réactions de couplage croisé (Suzuki, Heck, Hiyama,…) représentent l’un des principaux outils permettant de créer des liaisons C–C. Cependant, elles reposent encore aujourd’hui principalement sur l’utilisation d’halogénures organiques comme électrophiles. Dans ce projet, le/la stagiaire aura pour objectif de démontrer que les esters d’alkyle, facilement disponibles et abondants, peuvent servir d’électrophiles dans les réactions de couplage croisé avec les alcènes. Les esters peuvent en effet être directement biosourcés ou facilement synthétisés à partir d’acides carboxyliques et d’alcools, diminuant ainsi l’impact environnemental de la formation de la liaison carbone-carbone.

    Objectifs et Méthodologie

    L’objectif principal du projet sera le développement de couplages croisés de type Heck, conduisant à la formation d’alcènes, catalysés avec des catalyseurs de métaux abondants (Fe, Co…), et en utilisant soit la photoactivation soit l’activation thermique. Pour activer les esters d’alkyle, nous envisageons d’utiliser la catalyse tandem, où deux catalyseurs travailleront en synergie pour effectuer la réaction. Le stage de master s’appuiera sur les recherches en cours dans notre laboratoire sur la réactivité des esters, les activations de la liaison C–O, et des résultats préliminaires non publiés.

    Un financement est disponible pour poursuivre ce projet par une thèse de doctorat à la rentrée 2026.

    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

    Compétences requises

    Langue : Anglais

    Méthodes, techniques :
    Le/la stagiaire développera ses compétences en (photo)catalyse, en synthèse organique et organométallique, en travaillant sous atmosphère inerte (lignes de Schlenk, boîtes à gants), ainsi qu’en analyse de composés chimiques (RMN, GC-MS, IR, rayons X). Le/la stagiaire pourra avoir accès aux techniques modernes pour le développement de systèmes catalytiques, comme l’expérimentation à haut débit (HTE) ou les calculs théoriques au niveau DFT, et y être formé s’il/elle le souhaite. Le laboratoire est entièrement équipé avec des équipements pour réaliser ce projet.

    Langages informatiques et logiciels : N/A

    Liens utiles

    Responsable du stage

    Lucile Anthore-Dalion
    Tél. : +33 1 69 08 91 59
    Email :

    30 janvier 2026
    2 février 2026
    6 mois
    CEA Saclay, (91) Essonne, France
    Postuler

  • Domaine, spécialité : Chimie-physique
    Mots-Clés : transition énergétique, ciment et béton bas carbone, SAXS, microfluidique, automatisation

    Unité d’accueil : NIMBE / LIONS

    Résumé

    Ce projet vise à adapter un microréacteur à ciment, récemment développé pour l’analyse in situ du durcissement par DRX, afin qu’il soit compatible avec la plateforme automatisée DIADEM FastNano de SAXS. L’objectif est de mieux comprendre l’évolution simultanée de la structure et de la porosité des ciments lors des premières étapes de durcissement, un facteur clé pour la capture du CO₂ et les propriétés mécaniques. Le stagiaire participera au développement technique du microréacteur ainsi qu’à la mise en place de scripts pour la collecte et le traitement automatisés des données SAXS.

    Sujet détaillé

    La production de clinker de ciment Portland ordinaire (OPC) représente jusqu’à 8 % des émissions mondiales de CO2. Environ 40 % de ce CO2 provient de l’énergie consommée pour chauffer le calcaire et les argiles bruts nécessaires à la production du clinker, tandis que les 60 % restants sont libérés par les carbonates piégés dans le calcaire. Malheureusement, seule une petite fraction de ce CO2 libéré est recapturée lorsque les ciments durcissent au cours des processus d’hydratation standard. Afin de réduire les émissions nettes de CO2, un nombre croissant de chercheurs et de start-ups (par exemple CarbonCure, Fortera) travaillent à la mise en place d’un processus de durcissement du ciment combinant hydratation et carbonatation afin de recapturer le CO2 libéré. Cependant, la carbonatation accélérée du ciment est un phénomène mal compris qui peut se dérouler selon des voies complexes en plusieurs étapes.

    En raison de sa densité, de sa dureté et de son opacité, les processus de durcissement du ciment sont extrêmement difficiles à étudier. Pour relever ce défi, notre laboratoire a récemment mis au point un « microréacteur » à ciment qui permet d’analyser en temps réel le durcissement du ciment et l’a utilisé pour étudier l’évolution de la structure des ciments à l’aide de la diffraction des rayons X (DRX). L’objectif de ce stage est d’adapter le microréacteur pour qu’il puisse être utilisé sur la nouvelle plateforme automatisée DIADEM FastNano de diffusion des rayons X aux petits angles (SAXS). En plus d’obtenir des informations structurelles par XRD, la SAXS nous permettra de découvrir l’évolution de la porosité des ciments au cours des premières étapes de durcissement, ce qui est crucial pour le transport du CO2 et la résistance mécanique. Le stagiaire nous aidera à développer le matériel du microréacteur pour effectuer l’analyse SAXS in situ et les scripts associés pour la collecte et le traitement automatisés des données SAXS.

    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

    Compétences requises

    Langue : Anglais

    Méthodes, techniques : SAXS/WAXS, DRX, impression 3D

    Langages informatiques et logiciels : Python, pySAXS

    Liens utiles

    Site web du laboratoire : NIMBE/LIONS

    Page personnelle du responsable de stage : Mark Levenstein

    Responsable du stage

    Mark Levenstein
    Tél. : 01 69 08 57 34
    Email :

    Responsable NIMBE / LIONS :

    Antoine Thill

    30 janvier 2026
    2 février 2026
    6 mois
    CEA Saclay, (91) Essonne, France
    Postuler

  • Domaine, spécialité : CHIMIE
    Mots-Clés : synthèse, batterie

    Unité d’accueil : NIMBE / LEDNA

    Résumé

    L’intégration d’une électrode de référence dans un accumulateur permet de mesurer le potentiel électrochimique d’une électrode donnée sans influencer le fonctionnement de la batterie. Cette mesure du potentiel permet de comprendre les mécanismes de vieillissement de la batterie et donc d’optimiser les performances de ces dernières. Le but de ce projet de recherche en Master 2 est de synthétiser les matériaux d’électrodes susceptibles d’être utilisés dans les batteries Na-ion.

    Sujet détaillé

    Face à la demande croissante en stockage mobile d’énergie et en particulier dans le secteur de l’automobile, les recherches s’orientent à la fois vers de nouvelles technologies de batteries offrant de nouvelles perspectives en matière de capacité de stockage et de sécurité, mais aussi à des mesures de diagnostic permettant de déceler les mécanismes de vieillissement des batteries. Dans ce contexte, Il est particulièrement intéressant de développer des matériaux d’électrodes de référence pour les batteries Na-ion.

    Le laboratoire des Édifices Nanométriques du service NIMBE est spécialiste de la synthèse de différents types de nanomatériaux pour répondre aux défis sociétaux des secteurs de l’énergie, de l’environnement ou encore de la santé. Dans le cadre de ses activités de recherche, le laboratoire développe plusieurs méthodes de synthèse permettant d’obtenir des nanoparticules à façon (contrôle de la composition chimique, de la taille et de la morphologie des nanoparticules). Dans le cadre de ce projet, un travail d’analyse de l’état de l’art sera fait pour déterminer les matériaux pertinents pour l’application. Ceux-ci seront synthétisé par différents procédés tels que des voies de synthèses comme les synthèses solvothermale assistées par micro-ondes sous air ou sous atmosphère inerte.

    Les matériaux synthétisés seront finement caractérisés : des techniques classiques telles que la diffraction des rayons X sur poudre (structure cristallographique), des analyses SEM (taille des particules et morphologie). Des mesures par voltamètrie cyclique compléteront ce panel pour étudier les propriétés électrochimiques ces matériaux. Les matériaux présentant les meilleures propriétés seront mis en œuvre par les partenaires du projet comme matériau actif pour la réalisation d’électrode de référence et testés électro-chimiquement.

    Ce projet est en collaboration avec plusieurs partenaires possédant des expertises complémentaires notamment en instrumentation de cellules électrochimiques ou encore en caractérisation post-mortem des batteries (CEA/LITEN à Grenoble). Des réunions entre les différents partenaires auront lieu pendant le déroulement du stage.

    Références :
    [1] L. Baggetto, et al., J. Phys. Chem. C, 118 (2014), pp. 7856-7864
    [2] L. Baggetto et al., Electrochem. Commun. 2013, 34, 41– 44
    [3] Y. Zhu, et al., Nanoscale, 5 (2013), pp. 780-787
    [4] Z. Jian, et al. Electrochem. Commun., 14 (2012) 86-89.
    [5] X. Zhang, et al. Nanoscale, 2019, 11, 2556.
    [6] T. Akçay, et al., ACS Applied Energy Materials 2021 4 (11), 12688-12695

    Lieu du stage

    CEA-Saclay, 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 : 5 janvier 2026

    Compétences requises

    Langue : Anglais

    Méthodes, techniques :
    Synthèse inorganique (par micro-onde, par voie sol-gel, par combustion), DRX, MEB, IR, BET, électrochimie

    Langages informatiques et logiciels :
    Suite Office 2021, Origin

    Liens utiles

    Responsable du stage

    Suzy SURBLE
    Tél. : 01 69 08 69 16
    Email :

    Responsable NIMBE / LEDNA

    Suzy SURBLE
    Tél. : 01 69 08 69 16

    9 janvier 2026
    2 février 2026
    6 mois
    France
    Postuler

  • Domaine, spécialité : CHIMIE
    Mots-Clés : Chimie des polymères, Valorisation de déchets plastiques

    Unité d’accueil : NIMBE / LCMCE

    Résumé

    Stage R&D sur une voie chimique innovante de valorisation de déchets nylons

    Sujet détaillé

    Les matériaux polyamides, notamment le nylon 6 et le nylon 6/6, sont très utilisés dans le domaine des fibres ou des plastiques d’ingénierie pour divers secteurs d’applications (textile, automobile, construction, etc.). Malgré le développement de voies de réemploi pour prolonger la durée de vie des produits, l’utilisation intensive de ces nylons conduit inévitablement à une accumulation de déchets. Actuellement, ces derniers sont essentiellement stockés (mis en décharge ou enfouis) ou incinérés. Le stockage, comme l’incinération, ne sont pas des solutions pérennes sur le long terme. Ils entraînent un gaspillage des matières, une perte économique et causent de nombreuses pollutions. Le développement de procédés mécanique et/ou chimique de recyclage, plus respectueux de l’environnement, est absolument nécessaire.

    Contrairement aux rares recyclages actuels de ces plastiques, le procédé UPNYL innovant mis au point au laboratoire (LCMCE au CEA) transforme chimiquement les polyamides en nouveaux matériaux à haute valeur ajoutée. Cette méthode donne accès à des composés innovants tout en s’attaquant au problème de gestion des déchets polyamides.

    Ce projet de stage visera à optimiser le procédé UPNYL de surcyclage chimique en vue d’évaluer la performance des nouveaux polymères obtenus à partir de déchets nylons et de monter en échelle cette technologie. Les résultats de ce stage seront clefs pour mener à bien le transfert de cette technologie et avoir une vision précise du positionnement de la future start-up.

    Au cours de ce stage, vous développerez notamment vos compétences en catalyse, en synthèse organique et organométallique et en chimie des polymères, en travaillant sous atmosphère inerte (lignes de vide-argon, boîtes à gants), ainsi qu’en analyse de composés chimiques (RMN, GC-MS, IR, GPC, HPLC, analyse élémentaire).

    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 : 2 février 2026

    Compétences requises

    Langue : Anglais

    Méthodes, techniques :
    Catalyse, en synthèse organique et organométallique,
    Manipulation sous atmosphère inerte (lignes de vide-argon, boîtes à gants) et analyse de composés chimiques (RMN, GC-MS, IR, GPC, HPLC, analyse élémentaire).

    Liens utiles

    Responsable du stage

    Marie Kobylarski
    Tél. : +33 1 69 08 87 89
    Email :

    30 janvier 2026
    2 février 2026
    6 mois
    CEA Saclay, (91) Essonne, France
    Postuler

  • Domaine, spécialité : CHIMIE
    Mots-Clés : Organic chemistry

    Unité d’accueil : NIMBE / LICSEN

    Nanostructures à base de porphyrines

    Résumé

    Les porphyrines sont des macrocycles tetrapyrroliques aromatiques qui présentent une grande diversité de propriétés optiques, opto-électroniques et électrochimiques. Le but de ce projet est de synthétiser de nouveaux matériaux à base de porphyrines pour tirer partie de ces propriétés.

    Sujet détaillé

    Le but de ce projet est de synthétiser de nouvelles molécules à base de porphyrines pour la fabrication de nanostructures mono- et bidimensionnelles. Les porphyrines sont des macrocycles tetrapyrroliques aromatiques ; les dérivés de porphyrines sont des briques essentielles du vivant, notamment pour le transport d’oxygène, pour les réactions d’oxydation et également pour la photosynthèse. Au-delà de cette importance dans le domaine du vivant, les propriétés optiques et électroniques des porphyrines en font un des matériaux les plus étudiés pour la conversion d’énergie, la catalyse, l’optique/optoélectronique et la médecine.

    D’autre part, à cause de leur structure et de la grande versatilité de leur synthèse, les porphyrines meso-substituées ont permis la formation d’un large éventail de nanostructures covalentes ou supramoléculaires. [1-5]

    Dans ce contexte, au cours de ce stage nous proposons de synthétiser des dérivés de porphyrines contenant des groupements PAHs (hydrocarbures aromatiques polycycliques) pouvant conduire à des porphyrines pi-étendues et/ou des nanostructures mono- et bidimensionnelles.[6-8] Avec ces assemblages, nous visons à exploiter les propriétés optiques et optoélectroniques des porphyrines.

    Ce projet rassemble plusieurs partenaires possédant des expertises complémentaires en chimie (CEA Paris-Saclay), en optique (LuMIn, ENS et Université Paris-Saclay) et en microscopie à effet tunnel (ISMO, Université Paris-Saclay et IM2NP/CINaM Aix-Marseille Université). Pour ce projet le/la candidat(e) devra posséder une solide formation en chimie organique. Le projet sera réalisé en collaboration avec des physiciens ; le/la candidat(e) doit également avoir un goût prononcé pour le travail multidisciplinaire.

    Références :

    • [1] S. Mohnani and D. Bonifazi, Coord.Chem.Rev., 2010, 254, 2342-2362.
    • [2] N. Aratani and A. Osuka, Bull.Chem.Soc.Jpn, 2015, 88, 1-27.
    • [3] R. Haver and H. L. Anderson, Helv.Chim.Acta, 2019, 102, e1800211.
    • [4] L. Grill, M. Dyer, L. Lafferentz, M. Persson, M. V. Peters and S. Hecht, Nat.Nanotechnol., 2007, 2, 687-691.
    • [5] J. Otsuki, Coord.Chem.Rev., 2010, 254, 2311-2341.
    • [6] N. Kalashnyk, M. Daher Mansour, J. Pijeat, R. Plamont, X. Bouju, T. S. Balaban, S. Campidelli, L. Masson and S. Clair, J. Phys. Chem. C, 2020, 124, 22137-22142.
    • [7] J. Pijeat, L. Chaussy, R. Simoës, J. Isopi, J.-S. Lauret, F. Paolucci, M. Marcaccio and S. Campidelli, ChemOpen, 2021, 10, 997-1003.
    • [8] M. Baljozovic, J. Pijeat, S. Campidelli and K.-H. Ernst, J. Am. Chem. Soc., 2024, 146, 50, 34600–34608.

    Lieu du stage

    CEA Saclay, (91) Essonne, France

    Conditions de stage

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

    Compétences requises

    • Méthodes, techniques : Synthèse organique, RMN, spectrométrie de masse.
    • Langue : Anglais

    Liens utiles

    Responsable du stage

    Stéphane CAMPIDELLI
    Tél. : +33 1 69 08 51 34
    Email :

    Responsable NIMBE / LICSEN

    Frédéric OSWALD

    31 décembre 2025
    2 février 2026
    5 mois
    6 mois
    France
    Postuler

  • Domaine, spécialité : CHIMIE
    Mots-clés : Chimie organique

    Unité de recherche : NIMBE / LICSEN

    Synthèse et étude des matériaux graphéniques

    Résumé

    Le terme « graphène » recouvre toute une famille de matériaux. Dans le cadre de ce stage, nous proposons de fabriquer, par des méthodes de synthèse organique, des nanoparticules de graphène afin d’étudier leurs propriétés optiques et qui pourront servir de base à la réalisation de matériaux à base de graphène.

    Sujet détaillé

    Depuis la découverte du graphène, une grande attention a été portée à la fabrication de matériaux liés au graphène tels que les nanoparticules [1,2] et les nanorubans [3-5] de graphène en utilisant l’approche « bottom-up ». Cette approche, basée sur la chimie organique et la synthèse d’hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) géants, est le seul moyen de contrôler la structure au niveau atomique, ce qui permet de lier précisément les propriétés électroniques à la structure (taille, symétries, forme des bords, etc.) des nanographes.

    Si la photophysique des dérivés de l’hexabenzocoronène est relativement bien connue [6], presque aucune caractérisation optique avancée n’a été réalisée sur des structures plus grandes. En 2018, nous avons rapporté des expériences de spectroscopie à molécule unique sur les molécules dites superphénalènes C96(C12H25)6 [7]. Nous avons montré que les nanoparticules de forme triangulaire sont des émetteurs de photons uniques efficaces et stables à des températures ambiantes et cryogéniques [8-9]. Plus récemment, nous avons synthétisé une famille de nanoparticules allongées contenant jusqu’à 132 atomes de carbone hybridés sp2. Ces nanoparticules présentent des propriétés optiques exceptionnelles, telles que des rendements quantiques proches de 100% et l’émission de photons uniques [10,11].

    Ce projet vise à répondre aux questions scientifiques suivantes : à partir de quelle taille les molécules conjuguées commencent-elles à se comporter comme des solides ? Existe-t-il une nouvelle physique aux échelles intermédiaires, ou la transition est-elle abrupte ? Pour répondre à ces questions, nous augmenterons progressivement la longueur et la largeur des nanoparticules par synthèse contrôlée, et suivrons l’évolution des propriétés photophysiques pas à pas jusqu’à atteindre la situation où la cohérence spatiale de l’exciton est plus petite que la taille de la particule.

    Le sujet de ce stage est la chimie moléculaire. Les techniques classiques de chimie seront utilisées (hottes de chimie, atmosphère inerte, rampe de Schlenk vide/argon, etc.) Les matériaux seront caractérisés par spectroscopie RMN, UV-Vis-NIR, spectroscopie de photoluminescence et spectrométrie de masse (MALDI-TOF). Pour ce projet, le candidat doit avoir une solide formation et un goût prononcé pour la chimie organique. L’étude des propriétés photophysiques des matériaux sera réalisée en collaboration avec le laboratoire Lumière, Matière et Interfaces (LuMIn) de l’ENS et de l’Univ. Paris-Saclay.

    Références :

    1. Wu, J. ; Pisula, W. ; Müllen, K. Chem. Rev. 2007, 107, 718.
    2. Narita, A. ; Wang, X. Y. ; Feng, X. ; Müllen, K. Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 6616.
    3. Pijeat, J. ; Lauret, J.-S. ; Campidelli, S. « Bottom-up approach for the synthesis of graphene nanoribbons ». Dans Graphene Nanoribbons, Brey, L., Seneor, P., Tejeda, A., Eds ; IOP Publishing Ltd : 2020 ; p 2.1-2.25.
    4. Niu, W. ; Ma, J. ; Feng, X. Acc. Chem. Res. 2022, 55, 3322.
    5. Chen, Z. ; Narita, A. ; Müllen, K. Adv. Mater. 2020, 32, 2001893.
    6. Haines, P. ; Reger, D. ; Träg, J. ; Strauss, V. ; Lungerich, D. ; Zahn, D. ; Jux, N. ; Guldi, D. M. Nanoscale 2021, 13, 801.
    7. Zhao, S. ; Lavie, J. ; Rondin, L. ; Orcin-Chaix, L. ; Diederichs, C. ; Roussignol, P. ; Chassagneux, Y. ; Voisin, C. ; Müllen, K. ; Narita, A. ; Campidelli, S. ; Lauret, J.-S. Nat. Commun. 2018, 9, 3470.
    8. Liu, T. ; Tonnelé, C. ; Zhao, S. ; Rondin, L. ; Elias, C. ; Medina-Lopez, D. ; Okuno, H. ; Narita, A. ; Chassagneux, Y. ; Voisin, C. ; Campidelli, S. ; Beljonne, D. ; Lauret, J.-S. Nanoscale 2022, 14, 3826.
    9. Liu, T. ; Carles, B. ; Elias, C. ; Tonnelé, C. ; Medina-Lopez, D. ; Narita, A. ; Chassagneux, Y. ; Voisin, C. ; Beljonne, D. ; Campidelli, S. ; Rondin, L. ; Lauret, J.-S. J. Chem. Phys. 2022, 156, 104302.
    10. Medina-Lopez, D. ; Liu, T. ; Osella, S. ; Levy-Falk, H. ; Rolland, N. ; Elias, C. ; Huber, G. ; Ticku, P. ; Rondin, L. ; Beljonne, D. ; Lauret, J.-S. ; Campidelli, S. Nat. Commun. 2023, 14, 4728.
    11. Levy-Falk, H. ; Capelle, O. ; Liu, T. ; Medina-Lopez, D. ; Deleporte, E. ; Campidelli, S. ; Rondin, L. ; Lauret, J.-S. Phys. Status Solidi B 2023, 260, 2300310.

    Lieu du stage

    Saclay, France

    Conditions du stage

    • Durée du stage : 5-6 mois
    • Niveau d’étude : Bac 5
    • Formation : Master 2
    • Poursuite en thèse de doctorat : Oui
    • Date limite d’inscription : 5 décembre 2025

    Compétences requises

    Méthodes et techniques utiles:
    Synthèse organique, RMN, spectrométrie de masse, spectroscopie d’absorption et de photoluminescence

    Langue : Anglais

    Liens utiles :

    Site web du laboratoire : NIMBE/LICSEN

    Responsable du stage

    Stéphane CAMPIDELLI
    Tél : 33 1 69 08 51 34
    Email :

    Responsable du laboratoire : NIMBE / LICSEN

    Frédéric OSWALD

    30 décembre 2025
    2 février 2026
    5 mois
    6 mois
    France
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