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Sujets de thèse
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DRF : Sujet de thèse SL-DRF-20-0512

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

Nanocristaux de pérovskite de bismuth pour la réduction photoélectrocatalytique de CO2

RÉSUMÉ DU SUJET

La fermeture du cycle de carbone est un des enjeux globaux principaux dans le contexte du réchauffement climatique. La valorisation du CO2 issu de l’industrie par sa transformation en produits ou carburants utiles en utilisant la lumière solaire visible comme source d'énergie est un moyen prometteur, efficace et durable pour atteindre cet objectif. Nous allons utiliser la photoélectrocatalyse bio-inspirée pour la conversion du CO2 en utilisant que des composés respectueux d’environnement. Un photosensibilisateur (PS) et un (co-)catalyseur seront utilisés pour activer ce processus. Des PSs utilisés actuellement sont souvent difficiles à synthétiser, toxiques et manquent de la stabilité et de l'absorption. Des nanocristaux semi-conducteurs (NCx) ont l'absorption de lumière et la stabilité élevées, en plus leurs propriétés peuvent être optimisées facilement. Dans cette thèse nous proposons d’utiliser des NCx de pérovskites halogénées comme PSs de la photoélectrocatalyse. Les pérovskites ont été récemment utilisées avec beaucoup de succès dans le photovoltaïque mais la plupart d'elles sont à base de plomb, un élément toxique. Nous proposons de développer de pérovskites alternatives à base de bismuth de type A3Bi2X9 (A = cation ; X = Br,I) : ces NCs beaucoup moins toxiques ont des propriétés optoélectroniques très bien adaptées pour la photoréduction de CO2. Ils seront ensuite couplés avec des co-Cat à base de nanoparticules de Cu efficaces pour la réduction de CO2 en acide formique et déposés sur des films de NiO afin de fabriquer des dispositifs photoélectrocatalytiques efficaces.

FORMATION NIVEAU MASTER RECOMMANDÉ

Chimie des matériaux

INFORMATIONS PRATIQUES
Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble
DIESE
Centre : Grenoble
Date souhaitée pour le début de la thèse : 01/10/2020
PERSONNE À CONTACTER PAR LE CANDIDAT

Dmitry ALDAKOV  

CNRS
CEA/IRIG/SyMMES UMR-5819
IRIG/SyMMES (UMR 5819 CEA-CNRS-Université Grenoble Alpes)
CEA Grenoble
17 avenue des Martyrs
F-38054 Grenoble Cedex 9

Téléphone : +33 4 38 78 46 60

UNIVERSITÉ / ÉCOLE DOCTORALE
Université Grenoble Alpes
Chimie et Sciences du Vivant (EDCSV)
DIRECTEUR DE THÈSE

Dmitry ALDAKOV

CNRS
CEA/IRIG/SyMMES UMR-5819
IRIG/SyMMES (UMR 5819 CEA-CNRS-Université Grenoble Alpes)
CEA Grenoble
17 avenue des Martyrs
F-38054 Grenoble Cedex 9