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Sujets de thèse
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DRF : Sujet de thèse SL-DRF-20-1149

DOMAINE DE RECHERCHE
Matière ultra-divisée, physico-chimie des matériaux / Physique de l’état condensé, chimie et nanosciences
INTITULÉ DU SUJET Français English

Développement d’un procédé de synthèse par plasma CVD de particules coeur/coquille en diamant dopé bore et caractérisations avancées pour la photoélectrocatalyse

RÉSUMÉ DU SUJET

Le diamant dopé au Bore (DDB) est un matériau d'exception pour l'électrochimie, l'électrocatalyse, la photocatalyse. Il est actuellement particulièrement étudié pour la réduction du CO2 en composés carbonés valorisables au travers de deux approches complémentaires : (i) par voie purement électrochimique et (ii) par photo-électrochimie via la production d'électrons solvatés. Dans les deux cas, le DDB possède des propriétés uniques, liées à son diagramme énergétique et inatteignables par d'autres types de semi-conducteurs, qui lui ouvre pour ces prochaines années des possibilités de développement exceptionnelles dans le domaine de l'énergie. L'obtention d'objets nano ou sub-micrométriques fait de DDB serait alors une formidable avancée pour ces applications. Dans le cadre de cette thèse, nous proposons une approche en rupture, basée sur la synthèse de particules cœur-coquille monodisperses et sphériques, utilisant un cœur de silice sphérique et une coquille faite de DDB de quelques dizaines de nanomètres. Le but est de développer une technologie CVD innovante, dédiée au recouvrement avec du DDB de ces particules, capable de traiter de large volumes (> 100 mg/h). Les objectifs de la thèse sont de (i) dessiner et développer un réacteur à fort rendement de synthèse de cœur-coquille diamant dopé bore utilisant une technologie qui pourra être transférée industriellement qui assurera une revêtement diamant uniforme et reproductible, (ii) qualifier la qualité structurelle et chimique des particules synthétisées et (iii) d’évaluer leurs propriétés électrochimiques et photochimiques avant (iv) d'évaluer les performances des cœurs-coquilles en DDB pour la réduction du CO2. Cette thèse s’effectuera dans le cadre du projet ANR COCONUT qui réunit des partenaires académiques et industriels avec lesquels de fortes collaborations sont prévues.

FORMATION NIVEAU MASTER RECOMMANDÉ

M2 (ou équivalent) nanosciences & nanotechnologies

INFORMATIONS PRATIQUES
Institut rayonnement et matière de Saclay
Service Nanosciences et Innovation pour les Materiaux, la Biomédecine et l’Energie
Laboratoire Edifices Nanométriques
Centre : Saclay
Date souhaitée pour le début de la thèse : 01/10/2020
PERSONNE À CONTACTER PAR LE CANDIDAT

Martine Mayne  

CEA
DRF/IRAMIS/NIMBE/LEDNA
CEA-Saclay
DRF/IRAMIS/NIMBE-UMR3685
LEDNA
Bat. 522 - PC N°6
91 191 Gif sur Yvette Cedex

Téléphone : +33 1 69 08 48 47

UNIVERSITÉ / ÉCOLE DOCTORALE
Paris-Saclay
Physique et Ingénierie: électrons, photons et sciences du vivant (EOBE)
DIRECTEUR DE THÈSE

Hugues GIRARD

CEA
DRT/DM2I//LCD
Centre de Saclay
Bat 451 PC 45
91191 Gif sur Yvette