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Présentation de l’ESPCI Paris-PSL
L’ESPCI Paris – PSL (École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris) est une école d’ingénieurs généraliste qui forme, depuis 1882, des ingénieurs de rupture, adaptables et créatifs, dotés d’un solide bagage théorique et expérimental, conscients des enjeux de la société.
Elle est intégrée à un centre de recherche reconnu internationalement en physique, chimie et biologie (500 publications par an). Elle est connue pour sa capacité à transformer les connaissances issues de la recherche fondamentale en innovations de rupture (2 brevets par mois, 3 start-ups par an).
Distinguée par 6 Prix Nobel, elle accueille 400 élèves-ingénieurs, 530 chercheurs (dont 250 doctorants et 100 post-doctorants) dans 10 unités mixtes de recherche et environ 100 agents des fonctions support de la recherche et de l’enseignement.
Depuis sa création, l’ESPCI n’a cessé de mobiliser ses forces et compétences au service de sujets sociétaux majeurs et de défendre l’importance de la science au service de la société. L’environnement, la solidarité, la santé, l’accès et l’ouverture au savoir sont des enjeux que l’ESPCI s’est engagée à prendre en compte dans son quotidien tout en contribuant à les faire avancer. L’ESPCI défend l’égalité des chances et promeut la diversité sociale. Elle encourage et valorise l’engagement, notamment associatif, de ses étudiants.
Notre établissement fait partie de l’Université Paris Sciences & Lettres. Numéro 1 du classement mondial des jeunes universités publié par le Times Higher Education, PSL figure aussi dans le top 50 des meilleures universités mondiales (Shanghai, Times Higher Education, QS, CWUR).
L’ESPCI est engagée dans un vaste projet de rénovation de son campus parisien qui fera d’elle un des sites scientifiques les plus modernes de Paris.
Rattachement du poste
Le poste est rattaché au laboratoire CBI et à l’équipe MIE. La thèse se déroulera sous la direction d’Alexandr Oshchepkov et d’Annie Colin. email : 
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Contexte et objectifs de la thèse
La clé de la mise en œuvre de technologies électrochimiques durables réside dans la conception et le déploiement d’électrocatalyseurs à faible coût, performants et stables, de préférence à base de métaux non nobles. Cependant, il n’existe actuellement aucun protocole largement accepté par la communauté électrochimique pour étudier de manière fiable et reproductible les performances des électrocatalyseurs à base de métaux non nobles, car leur état de surface et leur morphologie peuvent être irréversiblement modifiés en fonction des conditions expérimentales. De plus, le développement de dispositifs d’électrosynthèse nécessite une compréhension approfondie de l’influence des conditions opératoires sur les performances et la sélectivité. Cela implique une analyse détaillée des changements dynamiques se produisant à l’interface électrode | électrolyte et l’élaboration de stratégies permettant de les maîtriser. Le concept largement utilisé d’électrode à disque rotatif pour le contrôle du transport de masse dans les expériences en laboratoire ne peut pas être directement transposé à plus grande échelle. Il est donc nécessaire de développer d’autres configurations de cellules électrochimiques permettant un contrôle précis des flux d’espèces dissoutes et gazeuses, afin de faciliter la transition des mesures en laboratoire vers des conditions industrielles pertinentes.
Par ailleurs, pour atteindre les objectifs ambitieux fixés en matière de décarbonation à l’échelle mondiale, il est impératif d’accélérer considérablement le développement de matériaux électrocatalytiques adaptés. Cela nécessite la mise en place de nouvelles approches reposant sur la préparation et la caractérisation à haut débit (incluant des analyses in situ et operando), spécifiquement adaptées à l’étude des catalyseurs à base de métaux non nobles. Ces avancées ouvriront la voie à l’intégration de laboratoires autonomes (« self-driving laboratories »), combinant du matériel automatisé et des algorithmes de prise de décision basés sur les données. Ces innovations permettront d’optimiser la composition et la structure des catalyseurs avec une intervention humaine minimale. Elles conduiront également à une reproductibilité accrue des expériences (en réduisant les erreurs et en contrôlant précisément les paramètres de mesure), au développement de protocoles standardisés (facilitant la comparaison des résultats entre laboratoires) et à une meilleure intégration des techniques d’apprentissage automatique en électrocatalyse. Enfin, cette transformation réduira significativement le temps nécessaire à la découverte de nouveaux matériaux.
Afin de relever ces défis, ce projet vise à développer une plateforme automatisée pour la synthèse et la caractérisation de matériaux électrocatalytiques, en mettant l’accent sur les métaux non nobles. Cet objectif sera atteint grâce à la conception avancée de cellules électrochimiques en flux, permettant une compréhension précise des conditions de transport de masse à l’interface électrode | électrolyte. Ces cellules seront ensuite intégrées dans une plateforme motorisée permettant la réalisation d’expériences entièrement automatisées. La validation de cette plateforme sera effectuée à l’aide de matériaux électrocatalytiques modèles (tels que Pt, Au, Ni et Cu) pour des réactions simples (oxydation/réduction de l’hydrogène) ainsi que pour des réactions plus complexes (réduction du CO2).
Profil
Nous recherchons des candidats hautement motivés, rigoureux et enthousiastes, ayant un excellent parcours académique et diplômés en physico-chimie, électrochimie, ingénierie et/ou chimie des matériaux.
Un intérêt marqué pour les projets interdisciplinaires, allant de la recherche fondamentale aux applications, est souhaitable. Une bonne compréhension des concepts fondamentaux en électrochimie, ainsi que des notions en dynamique des fluides et une expérience pratique en électrochimie, sont requises.
Une maîtrise des logiciels de CAO (par exemple, Autodesk Fusion 360) et des compétences en programmation (par exemple, Python, LabVIEW) constituent un atout majeur.
Le candidat doit être fluide en anglais.
Enfin, des qualités telles que la flexibilité, l’autonomie et de bonnes compétences en communication sont essentielles.
Modalités de Recrutement
Poste à pourvoir à partir du 01/10/2024, pour une durée de 3 ans.
Contact : Les candidatures (CV, lettre de motivation) doivent être envoyées par e-mail à et .
Adresse : 10, Rue Vauquelin 75005 Paris.
Moyens d’accès en transports en commun : Métro ligne 7 (Place Monge/Censier Daubenton) - RER B (Luxembourg)