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Sujets de thèse
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DRF : Sujet de thèse SL-DRF-21-0388

DOMAINE DE RECHERCHE
Physique du solide, surfaces et interfaces / Physique de l’état condensé, chimie et nanosciences
INTITULÉ DU SUJET Français English

Photoanodes nanostructurées d’hématite catalytiquement activées pour une photoélectrolyse plus efficace

RÉSUMÉ DU SUJET

Le sujet de thèse porte sur l’étude de photo-anodes nanostructurées d’hématite, activées catalytiquement par une couche « catalyseur » déposée en surface (M-OOH, avec M = Fe, Ni, Co, Cu, Zn) pour une production plus efficace d'hydrogène par photo-électrolyse de l’eau.

Par ce sujet, nous proposons d’optimiser le processus de photo-électrolyse de l’eau qui s’inscrit dans une démarche plus qui n’oppose pas les sources énergies, mais propose un mix énergétique pour la réussite d’une économie circulaire basée sur des technologies « bas carbone ». Ainsi l’utilisation des matériaux abondants, la production, la régénération des dispositifs, seront au cœur de l’étude.

Les nanofils d’hématite seront déposées par voie chimique dans une solution aqueuse, une technique de dépôt versatile et adaptée à une production à grande échelle. Le doctorant sera responsable de plusieurs aspects du projet: (1) la mesure de l’efficacité des photo-anodes activées catalytiquement, (2) l’étude de leur stabilité dans le temps, (3) la régénération des photo-anodes dans une démarche de recyclage « actif ». A cet égard, le candidat aura l'opportunité d’utiliser diverses techniques de préparation et de caractérisation: le dépôt des photo-anodes par voie chimique, la réalisation des électrodes de travail en carbone vitreux, la caractérisation photo-électrochimique, la microscopie en champ proche (AFM), microscopie en transmission des rayons X (STXM). L'étudiant en thèse bénéficiera d'une collaboration continue entre IRAMIS / SPEC et le Synchrotron SOLEIL, ligne de lumière HERMES.

INFORMATIONS PRATIQUES
Institut rayonnement et matière de Saclay
Service de Physique de l’Etat Condensé
Laboratoire Nano-Magnétisme et Oxydes
Centre : Saclay
PERSONNE À CONTACTER PAR LE CANDIDAT

Dana STANESCU  

CEA
DRF/IRAMIS/SPEC/LNO
SPEC - CNRS UMR 3680 / LNO
L’Orme des Merisiers
bat. 771, pièce 116
91191 Gif sur Yvette Cedex
FRANCE

Téléphone : +33 1 69 08 75 48

UNIVERSITÉ / ÉCOLE DOCTORALE
Paris-Saclay
Physique en Île-de-France (EDPIF)
DIRECTEUR DE THÈSE

Cindy ROUNTREE

CEA
DRF/IRAMIS/SPEC/SPHYNX
CEA Saclay, DSM/IRAMIS/SPEC/SPHYNX
Bat. 772 Pce 104A
91191 Gif-Sur-Yvette Cedex
FRANCE