Offre de thèse (H/F) en chimie de coordination et électrocatalyse

Sujet de thèse :
Catalyse électro-assistée utilisant l'oxyde nitreux (N₂O) : désoxygénation et autres transformations

Contexte général : Le protoxyde d'azote (N₂O) est un polluant atmosphérique avec une contribution anthropique majeure. Il constitue le troisième gaz à effet de serre le plus impactant et est aujourd'hui le principal contributeur de la destruction de la couche d’ozone. Sa concentration dans la troposphère est en constante augmentation par rapport aux niveaux pré-industriels, principalement en raison des perturbations humaines du cycle de l’azote — notamment l’usage massif d’engrais azotés en agriculture moderne, les émissions de certaines industries, ainsi que la combustion des énergies fossiles. Diverses stratégies ont été explorées pour dégrader l'oxyde nitreux. Parmi celles-ci, la réduction électro-assistée à l’aide de catalyseurs moléculaires a récemment émergé comme une approche prometteuse. Cette méthode permet une désoxygénation du N₂O à température ambiante avec une bonne efficacité énergétique (N₂O + 2e⁻ + 2H⁺ → N₂ + H₂O). Toutefois, au cours de ce processus, l’atome d’oxygène est généralement éliminé sous forme d’eau, sans être valorisé.

Objectifs: Ce projet de thèse vise à faire progresser les procédés de transformation électro-assistée du N₂O selon trois axes de recherche principaux :
(i) améliorer la performance de la désoxygénation par une conception rationnelle des ligands, permettant de contrôler et de comprendre précisément les mécanismes catalytiques ;
(ii) développer de nouveaux catalyseurs capables de valoriser l’atome d’oxygène issu du protoxyde d’azote, ouvrant ainsi la voie à des oxygénations catalytiques électro-assistées ;
(iii) intégrer des architectures moléculaires dans des dispositifs électro-actifs fonctionnels par hétérogénéisation.
Contexte :
Le projet est totalement financé. Le/la candidat(e) sélectionné(e) rejoindra l’équipe Small Molecules Activation (SMAc) au Laboratoire de Chimie de Coordination à Toulouse, France. Il/elle contribuera activement à des projets collaboratifs en cours, incluant des opportunités de mobilité internationale, et bénéficiera d’un accès à des installations et des équipements de pointe. Intégré(e) dans un environnement scientifique dynamique et stimulant, le/la doctorant(e) aura également l’opportunité d’assister à des séminaires animés par des chercheurs internationaux de premier plan.