Doctorat (H/F) en Chimie analytique et Mecanosynthèses

Sujet de thèse :
La crise environnementale pousse la chimie à se réinventer, en s’orientant vers des voies de synthèse plus vertes. La mécanochimie émerge comme une alternative puissante aux procédés traditionnels, en minimisant, voire en éliminant les solvants, souvent la source majeure de déchets dans les processus chimiques. Pourtant, malgré la diversité croissante de ses applications en synthèse de matériaux, le domaine se heurte à un obstacle critique : les mécanismes réactionnels en jeu restent, dans la plupart des cas, non élucidés. Investiguer les nombreux phénomènes physico-chimiques à l’œuvre dans les bols de broyage est une étape clé afin de libérer tout le potentiel de la mécanochimie, notamment pour concevoir des composés inédits.
Cette thèse se situe à l’intersection de la synthèse mécanochimique et de la chimie analytique, avec un objectif novateur : développer le premier dispositif opérationnel de spectroscopie RQN (Résonance Quadripolaire Nucléaire) en mode operando, un outil unique pour sonder les mécanismes réactionnels lors des procédés de broyage. Dans notre laboratoire, nous avons récemment mis au point un premier prototype permettant de suivre des réactions mécanochimiques en temps réel par RQN. Cependant, notre dispositif actuel reste permissif et doit être transformé en un outil analytique robuste et routinier, accessible à une large communauté de mécanochimistes.
Pour y parvenir, les objectifs de la thèse seront :
i/ Optimiser les performances, tester les limites et repousser le potentiel de notre prototype actuel pour le rendre adapté à l’analyse d’une gamme plus large de réactions mécanochimiques, notamment en élargissant la palette des isotopes étudiés.
ii/ Intégrer le dispositif RQN à notre plateforme operando de mécanochimie, récemment développée, qui inclut déjà la spectroscopie Raman, l’imagerie thermique, l’analyse vidéo haute vitesse et le suivi acoustique, afin de créer un hub analytique multimodal sans précédent pour l’étude en temps réel des réactions mécanochimiques.
iii/ Appliquer ce nouveau dispositif pour élucider des réactions mécanochimiques complexes, aussi bien en chimie organique (couplages électrophiles croisés à l’état solide, dont les mécanismes restent mal compris) qu’en chimie des matériaux (formation de pérovskites hybrides, matériaux clés pour les applications photovoltaïques, dont la synthèse doit être finement contrôlée pour optimiser leurs performances).
En combinant ces outils, le projet vise à rationaliser les mécanismes de synthèse, accélérer la découverte de nouvelles molécules et matériaux, et établir la spectroscopie RQN comme l’un des nouveaux outils standards pour l’analyse mécanochimique.

Contexte :
Le projet de thèse sera mené à l'ICGM, au sein du département D1 (et du groupe MISOTOP www.misotop.cnrs.fr), sous la direction d'un DR et le co-encadrement d'une DR du groupe. Ces travaux s'inscrivent dans le cadre d'un projet financ
Voir plus sur le site emploi.cnrs.fr...