Description du poste
Disponibilité du poste
01/10/2026
Durée du contrat
18 mois maximum
Description de l’offre
Dans le contexte de la décarbonation de l’industrie chimique, la conversion de la biomasse en produits chimiques à haute valeur ajoutée constitue une étape importante. À cet égard, le projet SOLBIOPEC, financé par l’ANR, propose la conversion de molécules furaniques issues de la biomasse (furfural et 5-hydroxyméthylfurfural (HMF)) en carburants ou matières premières à haute valeur ajoutée pour l’industrie chimique (telles que le méthylfurane, l’alcool furfurylique et l’acide furanedicarboxylique) par un procédé photoélectrochimique non assisté. Plus précisément, nous étudierons la réduction du furfural sur une photocathode constituée d’un semi-conducteur III-V de type p (GaAs, GaAsxPy) protégée par une couche d’oxyde épitaxié, et l’oxydation du HMF sur une photoanode BiVO4/WO3
Le programme de recherche postdoctoral permettra de mieux comprendre les mécanismes de vieillissement des photoélectrodes (photocathode et photoanode). En particulier, la corrosion dont elles peuvent souffrir peut limiter de façon critique leur application et mérite une attention particulière. Pour ce faire, les travaux comprendront des expériences in situ et operando (diffraction des rayons X (DRX), photoémission X (XPS) et techniques de champ proche telles que la microscopie à force atomique (AFM)) en laboratoire et au synchrotron. La DRX de surface permettra d’étudier la structure cristallographique des surfaces post-mortem des photoélectrodes, l’XPS révélera leurs propriétés chimiques et l’AFM examinera leur morphologie. Ces études seront complétées par une DRX operando réalisée à l’aide d’une cellule électrochimique dédiée, grâce à une importante modernisation d’un diffractomètre Smartlab (Rigaku) équipé d’une source de rayons X monochromatique de haute énergie. Pour les échantillons et les situations les plus intéressants, des expériences synchrotron supplémentaires seront menées, notamment la micro-DRX, la micro-XRF (fluorescence X) et la spectromicroscopie X (X-PEEM) afin de révéler l’emplacement et la nature des défauts présents à la surface des photoélectrodes, susceptibles de contribuer de manière significative au vieillissement des électrodes.
Le projet SOLBIOPEC est porté par IRCELYON (Lyon) en partenariat avec INL (Lyon) et CEA/SPEC (Saclay). Les photocathodes sont produites par épitaxie par jets moléculaires à INL et les photoanodes par des méthodes en solution à l’IRCELYON.
Localisation du poste
Site
Le travail de recherche sera essentiellement réalisé au CEA/SPEC (Orme des Merisiers, Université Paris-Saclay).
Critères candidat
Profil du candidat
Vous êtes titulaire d’un doctorat ( bac + 8), vous recherchez une première expérience.
Compétences :
Le candidat doit être titulaire d’un doctorat en physique ou en chimie et posséder de solides connaissances des techniques de caractérisation expérimentale des matériaux (notamment par diffraction des rayons X et/ou en rayonnement synchrotron). Une expérience dans le domaine des cellules photoélectrochimiques serait un atout.
Langues
Français / Anglais
Contact
Dr. Antoine BARBIER – Alternative Energies and Atomic Energy Commission CEA/Saclay – DRF/IRAMIS/SPEC/LNO – CNRS UMR 3680, Bât. 772, Orme des Merisiers, 91191 Gif-Sur-Yvette France.