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Sujets de thèse
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DRF : Sujet de thèse SL-DRF-17-0836

DOMAINE DE RECHERCHE
Chimie physique et électrochimie / Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences
INTITULÉ DU SUJET Français English

Quantum dots fonctionnalisés par des ligands redox actifs pour la photocatalyse en lumière visible

RÉSUMÉ DU SUJET

Nous proposons d’étudier dans cette thèse une nouvelle classe de photocatalyseurs préparés à partir de quantum dots colloïdaux. L’objectif à long terme est d’obtenir des photocalyseurs i/ à un coût abordable, ii/ qui fonctionnent avec la lumière visible, iii/ qui puissent photocatalyser des réactions rédox utiles en chimie de synthèse dans des conditions douces. L’originalité des systèmes à base de quantum dots est leur fonctionnalisation par des ligands rédox-actifs en vue de promouvoir la séparation des charges photoinduites et leur transfert du cœur des quantum dots jusqu’aux substrats. L’objectif du projet est de montrer que la photocatalyse par des quantum dots fonctionnalisés par des ligands redox-actifs est une méthode versatile avec un large domaine d’application. Pour cela on étudiera l’action de ces nouveaux photocatalyseurs sur 1/ des réactions chimiques en milieu organique, 2/ des réactions dans l’eau sur des substrats biochimiques.

Ces systèmes [Quantum dots + ligands actifs] seront évalués au moyen de spectroscopies optique et de résonance magnétique résolues en temps permettant d'étudier les espèces transitoires générées par transfert d'électron. Notre groupe possède une expertise reconnue depuis plusieurs années pour la caractérisation et la détection d’espèces transitoires photo-induites mais aussi la maitrise de la fonctionnalisation des quantum dots. Nous avons ainsi mis au point un montage de spectroscopie de Résonance Paramagnétique Electronique résolue en temps permettant de caractériser en temps réel les espèces successivement créées par transfert d’électron après un flash laser pour des durées de vie aussi courtes que 100 ns.

Le programme de thèse permettra au doctorant de se familiariser avec les différentes techniques expérimentales (en particulier les spectroscopies résolues en temps), d'explorer de nouveaux systèmes [Quantum dots + ligands actifs] et d’étudier l’influence de différents paramètres structuraux sur l’efficacité de ces systèmes. L'interaction des ligands redox-actifs avec le coeur des quantum dots sera aussi étudiée par calculs DFT

FORMATION NIVEAU MASTER RECOMMANDÉ

M2 nanosciences/nanochimie ou chimie pour l'énergie ou chimie physique

INFORMATIONS PRATIQUES
Institut nanosciences et cryogénie
SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé
Laboratoire de Reconnaissance Ionique et Chimie de Coordination
Centre : Grenoble
Date souhaitée pour le début de la thèse : 01/10/2017
PERSONNE À CONTACTER PAR LE CANDIDAT

Vincent MAUREL  

CEA
DSM/INAC/SYMMES/CAMPE
CEA-Grenoble/INAC/SYMMES/CAMPE
Pièce C5-308
UMR-E 3 CEA-UJF FRE 3200 CNRS
17, rue des Martyrs
38054 Grenoble CEDEX 09

Téléphone : +33 4 38 78 35 98

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

Jean-Marie MOUESCA

CEA
DSM/INAC/SYMMES/CAMPE
INAC/SYMMES/CAMPE
CEA Grenoble
17 rue des Martyrs
38054 Grenoble cedex 9