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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Développement de catalyseurs pour la valorisation du bioéthanol en butanol H/F


Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme public de recherche.

Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans le cadre de ses quatre missions :
. la défense et la sécurité
. l'énergie nucléaire (fission et fusion)
. la recherche technologique pour l'industrie
. la recherche fondamentale (sciences de la matière et sciences de la vie).

Avec ses 16000 salariés -techniciens, ingénieurs, chercheurs, et personnel en soutien à la recherche- le CEA participe à de nombreux projets de collaboration aux côtés de ses partenaires académiques et industriels.  

Référence

2022-23207  

Description de l'unité

Le STDC a pour mission d'amplifier le développement des technologies durables pour les systèmes énergétiques décarbonés (nucléaire et énergies renouvelables). L'un de ses principaux enjeux est de positionner le CEA comme acteur majeur de l'environnement et de l'économie circulaire. C'est un service commun intégrant deux laboratoires basés sur le site de Marcoule et trois laboratoires à Grenoble. Le poste est situé au LRVE (Laboratoire de développement des procédés de Recyclage et Valorisation pour les systèmes Energétiques décarbonés), l'une des deux équipes du service basées à Marcoule.
L'objectif du LRVE, nouveau laboratoire créé en 2020, est de concevoir des procédés de recyclage et valorisation de métaux/matériaux pour des applications nucléaires et hors nucléaire en lien avec les systèmes énergétiques bas carbone. Le laboratoire dispose d'un panel étendu de compétences scientifiques et techniques permettant de pour proposer une offre R&D intégrée aux différents acteurs du recyclage. Il pilote notamment une plateforme d'instrumentation, transverse au département, qui développe différentes techniques d'imagerie ainsi que de méthodes optiques et/ou spectroscopiques dédiées à l'étude des procédés. Le laboratoire compte à ce jour 20 permanents (11 ingénieurs, 9 techniciens) et une vingtaine de non permanents (doctorants, post-doctorants, alternants, stagiaires).

Description du poste

Domaine

Chimie

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Développement de catalyseurs pour la valorisation du bioéthanol en butanol H/F

Sujet de stage

L'objectif du stage proposé ici est de synthétiser, suivant trois voies de synthèse différentes, trois oxydes mixtes à base de Cu, Mg et Al, caractériser ces oxydes produits par DRX, BET, microscopie électronique, et évaluer leur capacité catalytique en effectuant des réactions de Guerbet en phase liquide et en caractérisant les composés organiques formés par chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse à haute résolution (CPG/MS).

Durée du contrat (en mois)

5 à 6 mois

Description de l'offre

La réaction de Guerbet est une réaction de condensation permettant le couplage de deux molécules d’alcool. Cette réaction, connue depuis plus d’un siècle, bénéficie d’un regain d’intérêt dans le cadre de la valorisation d’alcools biosourcés à chaine courte, en alcools à chaine plus longue, saturés ou ramifiés.  Ainsi, la condensation d’éthanol pour produire du butan-1-ol permettrait de résoudre certains inconvénients de l’éthanol lorsque ce dernier est utilisé comme carburant ou additif :  Le butan-1-ol a en effet une densité énergétique plus proche de l'essence que de l'éthanol et n’a pas la même propension que l'éthanol à absorber l'eau, ce qui fait de lui un excellent additif à l’essence. La réaction de Guerbet, assez complexe, nécessite l'utilisation d'un système catalytique qui présente à la fois des propriétés acides, basiques et de déshydrogénation/hydrogénation. Les oxydes mixtes à base de Cu, Mg et Al ou Ce possèdent ces propriétés.

Le sujet de stage proposé ici, vise à synthétiser, suivant trois voies de synthèse différentes, trois oxydes mixtes à base de Cu, Mg et Al, caractériser ces oxydes produits par DRX, BET, microscopie électronique, et évaluer leur capacité catalytique en effectuant des réactions de Guerbet en phase liquide et en caractérisant les composés organiques formés par chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse à haute résolution (CPG/MS). On déterminera alors les taux de conversion et de sélectivité obtenus pour les 9 systèmes catalytiques synthétisés. Il pourra également être pertinent d’ajouter dans le réacteur catalytique de la chaux pour piéger l’eau de condensation formée et ainsi favoriser la réaction de condensation. Les trois voies de synthèses étudiées permettront de faire varier les propriétés morphologiques des oxydes produits.  Les variations en composition permettront quant à elles de faire varier les caractères acides et basiques des catalyseurs.

Les réactions catalytiques seront menées dans un réacteur de 100 mL sous pression. Les taux de conversion seront déterminés par analyse chimique en fin de réaction, après refroidissement, grâce à différentes techniques dont notamment la CPG/MS. Des courbes d’étalonnage seront établies pour les principaux composés à suivre (éthanol, butan-1-ol) permettant leur dosage quantitatif. Grace à l’acquisition des spectres de masse haute-résolution, une identification précise des sous-produits de réaction sera réalisée afin d’évaluer la sélectivité de la réaction de condensation.

Ce stage présente donc une dimension multidisciplinaire avec un aspect matériau et un volet chimie organique, dans le cadre de la catalyse hétérogène.

 

Moyens / Méthodes / Logiciels

Laboratoire de synthèse et caractérisation de matériaux, accès aux analyses DRX, MEB, BET et CPG/MS

Profil du candidat

Etudiant(e) en Master 2 ou école d'ingénieur en Chimie (minérale, organique, analytique) ou Matériaux

Le/ La candidat(e) devra faire preuve de rigueur, volontarisme et persévérance dans les expérimentations et posséder des connaissances approfondies en chimie. Des connaissances en chimie organique et analytique seront appréciées

Localisation du poste

Site

Marcoule

Localisation du poste

France, Occitanie, Gard (30)

Ville

  Bagnols sur Cèze

Critères candidat

Langues

Anglais (Intermédiaire)

Diplôme préparé

Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs

Formation recommandée

Master2 ou école d'ingénieur en chimie

Possibilité de poursuite en thèse

Non

Demandeur

Disponibilité du poste

15/02/2023