Post-doc (H/F) : caractérisation de molécules photochromes pour le stockage d’énergie solaire

Missions :
Dans le cadre d’un projet collaboratif financé par l’Agence Nationale de la Recherche (ANR), impliquant le laboratoire PPSM à l’ENS Paris-Saclay et les laboratoires LCC (Toulouse), LGC (Toulouse) et PROMES (Perpignan), nous développons de nouvelles molécules photochromes innovantes pour des applications comme systèmes moléculaires capables de convertir l’énergie solaire en énergie thermique. Nous avons notamment synthétisé au laboratoire des molécules absorbant dans le domaine visible du spectre solaire, pour capturer efficacement l’énergie solaire, et susceptibles de subir une réaction de cyclisation intramoléculaire photoinduite. Cette étape correspond à la « charge » de la molécule exposée à la lumière du soleil. Cette forme cyclisée de la molécule, plus énergétique, peut revenir de façon réversible à son état initial de façon exothermique, ce qui correspond à l’étape de « décharge » de la molécule, qui restitue par voie thermique une partie de l’énergie lumineuse absorbée. Nous souhaitons dorénavant caractériser les molécules déjà synthétisées au laboratoire, par des études photochimiques, spectroscopiques, cinétiques, thermodynamiques et théoriques. Notre ambition est de sélectionner les meilleures molécules candidates pour l’application visée et déterminer si le choix du solvant, de l’acidité du milieu ou l’ajout d’une espèce chimique jouant un rôle de catalyseur de la réaction d’ouverture de cycle peut permettre de concevoir un procédé de libération de chaleur « à la demande ». Enfin, nous prévoyons de contribuer au développement d’un dispositif capable de réaliser plusieurs cycles de « charge-décharge » en flux, à l’échelle du laboratoire, pour valider la preuve de concept de ce nouveau type de système énergétique renouvelable et écoresponsable, capable de capturer l’énergie solaire, puis la stocker et enfin la convertir efficacement en énergie thermique.
Activités :
Les activités proposées au (à la) post-doctorant(e) recruté(e) concerneront :
- l’étude des propriétés photochimiques et photophysiques des molécules photochromes par spectroscopie stationnaire et résolue en temps, sous irradiation monochromatique ou solaire,
- la caractérisation des molécules photochromes dans différents solvants et en présence d’espèces chimiques capables de catalyser la réaction,
- le calcul, par des méthodes de chimie quantique, des géométries, spectres et énergies, des différents isomères des molécules d’intérêt.
Contexte de travail :
Le (la) post-doctorant(e) recruté(e) travaillera au laboratoire PPSM à l’ENS Paris-Saclay en France. Le laboratoire possède l’équipement nécessaire pour la caractérisation de molécules photoactives, ainsi que pour les études spectroscopiques en solution. Le projet sera développé en étroite collaboration avec le Laboratoire de Chimie de Coordination (LCC, Toulouse), le Laboratoire de Génie Chimique (LGC, Toulouse) et le laboratoire Procédés Matériaux et Energi
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