Description du sujet de thèse
Domaine
Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences
Sujets de thèse
Recyclage chimique de déchets plastiques oxygénés et azotés par des voies de réduction catalytique
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Depuis les années 1950, le recours aux plastiques pétrosourcés a créé un monde moderne consumériste basé sur l'utilisation de produits jetables. La production mondiale considérable de déchets plastiques a presque doublé en 20 ans, atteignant aujourd'hui les 468 millions de tonnes par an. Ces déchets plastiques, non biodégradables, engendrent de nombreuses pollutions environnementales (perturbations de la faune et de la flore, pollutions des eaux et des sols, etc.).. A peine 9% de ces déchets ont été recyclés, le reste étant brulé ou stocké en décharges. Les problèmes sanitaires, climatiques et sociétaux inhérents à cette économie linéaire imposent de créer une circularité de ces matières en développant des voies de recyclages efficaces et robustes. Alors que les voies actuelles de recyclage reposent en majorité sur des procédés mécaniques et se restreignent à des gisements particuliers de déchets (e.g. les bouteilles d'eau plastiques), le développement de méthodes chimiques de recyclage semble prometteur pour traiter des déchets dont les filières de recyclage sont inexistantes. De tels procédés chimiques permettent de récupérer la matière carbonée des plastiques pour en régénérer de nouveaux.
Dans cet objectif de circularité de la matière, le projet doctoral vise à développer de nouvelles voies de recyclage chimique de déchets plastiques mixtes oxygénés/azotés tels que les polyuréthanes (mousses d'isolement, matelas, etc.) et les polyamides (fibres textiles, boîtiers disjoncteurs, etc.), dont les filières de recyclage sont quasi inexistantes. Ce projet repose sur une stratégie de dépolymérisation catalytique de ces plastiques, par coupures sélectives des liaisons carbone-oxygène et/ou carbone-azote, pour former les monomères ou leurs dérivés correspondants. Pour ce faire, des systèmes catalytiques mettant en jeu des catalyseurs métalliques couplés à des réducteurs abondants et peu coûteux, comme les alcools et l'acide formique seront développés. L'utilisation du dihydrogène, réducteur industriel, sera également considérée. Dans le but d'optimiser ces systèmes catalytiques, nous chercherons à comprendre leur mode de fonctionnement et les mécanismes impliqués.
Université / école doctorale
Sciences Chimiques: Molécules, Matériaux, Instrumentation et Biosystèmes (2MIB)
Paris-Saclay
Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay
Critères candidat
Formation recommandée
Le candidat devra avoir un excellent profil en chimie moléculaire avec une spécialisation en chimie inorganique/organométallique et ou en catalyse homogène. Un candidat ayant un intérêt pour la modélisation moléculaire et les études mécanistiques
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2025
Personne à contacter par le candidat
Berthet Jean-Claude < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DRF/IRAMIS/NIMBE/LCMCE
CEA Saclay
DRF/IRAMIS/NIMBE/LCMCE
Bât 125, pièce 10
91191 Gif-sur-Yvette Cedex
01 69 08 60 42
Tuteur / Responsable de thèse
Berthet Jean-Claude < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DRF/IRAMIS/NIMBE/LCMCE
CEA Saclay
DRF/IRAMIS/NIMBE/LCMCE
Bât 125, pièce 10
91191 Gif-sur-Yvette Cedex
01 69 08 60 42
En savoir plus
https://iramis.cea.fr/annuaire/?uidc=M7MwSEszMU4CAA
https://iramis.cea.fr/en/nimbe/lcmce/
https://iramis.cea.fr/en/nimbe/lcmce/pisp/thibault-cantat/
Domaine
Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences
Sujets de thèse
Recyclage chimique de déchets plastiques oxygénés et azotés par des voies de réduction catalytique
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Depuis les années 1950, le recours aux plastiques pétrosourcés a créé un monde moderne consumériste basé sur l'utilisation de produits jetables. La production mondiale considérable de déchets plastiques a presque doublé en 20 ans, atteignant aujourd'hui les 468 millions de tonnes par an. Ces déchets plastiques, non biodégradables, engendrent de nombreuses pollutions environnementales (perturbations de la faune et de la flore, pollutions des eaux et des sols, etc.).. A peine 9% de ces déchets ont été recyclés, le reste étant brulé ou stocké en décharges. Les problèmes sanitaires, climatiques et sociétaux inhérents à cette économie linéaire imposent de créer une circularité de ces matières en développant des voies de recyclages efficaces et robustes. Alors que les voies actuelles de recyclage reposent en majorité sur des procédés mécaniques et se restreignent à des gisements particuliers de déchets (e.g. les bouteilles d'eau plastiques), le développement de méthodes chimiques de recyclage semble prometteur pour traiter des déchets dont les filières de recyclage sont inexistantes. De tels procédés chimiques permettent de récupérer la matière carbonée des plastiques pour en régénérer de nouveaux.
Dans cet objectif de circularité de la matière, le projet doctoral vise à développer de nouvelles voies de recyclage chimique de déchets plastiques mixtes oxygénés/azotés tels que les polyuréthanes (mousses d'isolement, matelas, etc.) et les polyamides (fibres textiles, boîtiers disjoncteurs, etc.), dont les filières de recyclage sont quasi inexistantes. Ce projet repose sur une stratégie de dépolymérisation catalytique de ces plastiques, par coupures sélectives des liaisons carbone-oxygène et/ou carbone-azote, pour former les monomères ou leurs dérivés correspondants. Pour ce faire, des systèmes catalytiques mettant en jeu des catalyseurs métalliques couplés à des réducteurs abondants et peu coûteux, comme les alcools et l'acide formique seront développés. L'utilisation du dihydrogène, réducteur industriel, sera également considérée. Dans le but d'optimiser ces systèmes catalytiques, nous chercherons à comprendre leur mode de fonctionnement et les mécanismes impliqués.
Université / école doctorale
Sciences Chimiques: Molécules, Matériaux, Instrumentation et Biosystèmes (2MIB)
Paris-Saclay
Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay
Critères candidat
Formation recommandée
Le candidat devra avoir un excellent profil en chimie moléculaire avec une spécialisation en chimie inorganique/organométallique et ou en catalyse homogène. Un candidat ayant un intérêt pour la modélisation moléculaire et les études mécanistiques
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2025
Personne à contacter par le candidat
Berthet Jean-Claude < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DRF/IRAMIS/NIMBE/LCMCE
CEA Saclay
DRF/IRAMIS/NIMBE/LCMCE
Bât 125, pièce 10
91191 Gif-sur-Yvette Cedex
01 69 08 60 42
Tuteur / Responsable de thèse
Berthet Jean-Claude < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DRF/IRAMIS/NIMBE/LCMCE
CEA Saclay
DRF/IRAMIS/NIMBE/LCMCE
Bât 125, pièce 10
91191 Gif-sur-Yvette Cedex
01 69 08 60 42
En savoir plus
https://iramis.cea.fr/annuaire/?uidc=M7MwSEszMU4CAA
https://iramis.cea.fr/en/nimbe/lcmce/
https://iramis.cea.fr/en/nimbe/lcmce/pisp/thibault-cantat/
