CEA (Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives) - Post-doctorat sur le Développement de membranes nanoporeuses à partir de tapis de nanotubes de carbone verticalement alignés

Description du poste

Établissement recruteur et site web: LEDNA, NIMBE, CEA-Saclay. Site web: https://iramis.cea.fr/nimbe/ledna/presentation-ledna/
Description du laboratoire: Le LEDNA (Laboratoire Édifices Nanométriques) est un laboratoire de recherche comprenant 23 permanents et une douzaine de doctorants, post-docs et CDD. Axé sur la recherche fondamentale en nanosciences, il se spécialise dans le développement bottom-up de méthodes de synthèse et d’élaboration de nano-objets ou de matériaux nanostructurés originaux, dans le but de développer des applications à fort impact sociétal dans les domaines de l’énergie, de l’environnement, de la santé et des matériaux composites fonctionnels. Son objectif scientifique principal est d’étudier les phénomènes physico-chimiques permettant de concevoir des procédés de synthèse performants (rendement, efficacité, etc.) en phase gazeuse ou liquide, et d’analyser leurs propriétés intrinsèques liées à leur faible taille.
Projet de recherche: Les tapis de nanotubes de carbone verticalement alignés (VACNT) possèdent des propriétés avantageuses pour de nombreuses applications et sont particulièrement utilisés comme membranes nanoporeuses en raison de leur structure cylindrique, de leur rapport surface/volume élevé et de leurs dimensions nanométriques. Ils présentent une grande surface, des propriétés chimiques modulables et une résistance mécanique élevée, rendant ces matériaux adaptés à de nombreuses applications. Une méthode privilégiée et transférable industriellement pour la synthèse de VACNT de haute qualité est le dépôt chimique en phase vapeur assisté par aérosol (AACCVD), développée à pression atmosphérique et à haute température (800–850 °C) [1,2], ainsi qu’à des températures plus basses autour de 600 °C [3], offrant une gamme de VACNT en termes de diamètres et de densités. Ce post-doctorat s’inscrit dans le cadre de l’ANR CANELONI, visant à développer des systèmes hybrides novateurs et efficaces, s’inspirant de la biologie, présentant une perméabilité et une sélectivité ioniques élevées, dans lesquels un canal ionique biologique est confiné dans un nanotube de carbone. Le sujet est une collaboration entre le NIMBE-LEDNA (CEA-Saclay) et le L2C de l’université de Montpellier. Il consiste à développer des membranes nanoporeuses à partir de réseaux de tapis de nanotubes de carbone alignés dont les cœurs centraux vides constituent les nanopores. Le développement comprendra trois étapes: la synthèse de tapis de nanotubes alignés, l’imprégnation des tapis par différents polymères, et l’amincissement par polissage avec une caractérisation physico-chimique des membranes obtenues. Avant transformation en membranes, les tapis VACNT seront finement caractérisés par microscopie électronique à balayage (MEB) et, le cas échéant, MEB-EDX; la spectroscopie Raman servira à caractériser la qualité structurale des VACNT; les diamètres externes et internes seront mesurés par microscopie électronique en transmission (MET), afin de déterminer la densité de nanotubes. Références: [1] M. Pinault et al. (2005), Carbon 43, 2968–76; [2] C. Castro et al. (2013), Carbon 61, 585–94; [3] F. Nassoy et al. (2019) Nanomaterials 9, 1590; [4] R. Xiang et al. (2008), J. Phys. Chem. C 112, 4892–6; [5] E. Einarsson et al. (2008), Carbon 46, 923–30.
Durée et calendrier: 12 mois. Début souhaité: avril 2026. Date limite de candidature: mars 2026.
Profil recherché: Doctorat ou diplôme d’ingénieur-docteur en sciences des matériaux, instrumentation ou chimie. Une expérience dans la synthèse de nanomatériaux en phase gazeuse et en microscopie électronique est fortement recommandée; une expérience en imprégnation et en polissage sera également bienvenu.
Responsable du projet: Mme Emeline Charon.
Candidatures: Les candidatures doivent être adressées par mail et comporter:
Une lettre de motivation
Un CV
Le nom de deux personnes référentes
Prise de fonction: 01/04/2026.

Description du poste

Établissement recruteur et site web: LEDNA, NIMBE, CEA-Saclay. Site web: https://iramis.cea.fr/nimbe/ledna/presentation-ledna/
Description du laboratoire: Le LEDNA (Laboratoire Édifices Nanométriques) est un laboratoire de recherche comprenant 23 permanents et une douzaine de doctorants, post-docs et CDD. Axé sur la recherche fondamentale en nanosciences, il se spécialise dans le développement bottom-up de méthodes de synthèse et d’élaboration de nano-objets ou de matériaux nanostructurés originaux, dans le but de développer des applications à fort impact sociétal dans les domaines de l’énergie, de l’environnement, de la santé et des matériaux composites fonctionnels. Son objectif scientifique principal est d’étudier les phénomènes physico-chimiques permettant de concevoir des procédés de synthèse performants (rendement, efficacité, etc.) en phase gazeuse ou liquide, et d’analyser leurs propriétés intrinsèques liées à leur faible taille.
Projet de recherche: Les tapis de nanotubes de carbone verticalement alignés (VACNT) possèdent des propriétés avantageuses pour de nombreuses applications et sont particulièrement utilisés comme membranes nanoporeuses en raison de leur structure cylindrique, de leur rapport surface/volume élevé et de leurs dimensions nanométriques. Ils présentent une grande surface, des propriétés chimiques modulables et une résistance mécanique élevée, rendant ces matériaux adaptés à de nombreuses applications. Une méthode privilégiée et transférable industriellement pour la synthèse de VACNT de haute qualité est le dépôt chimique en phase vapeur assisté par aérosol (AACCVD), développée à pression atmosphérique et à haute température (800–850 °C) [1,2], ainsi qu’à des températures plus basses autour de 600 °C [3], offrant une gamme de VACNT en termes de diamètres et de densités. Ce post-doctorat s’inscrit dans le cadre de l’ANR CANELONI, visant à développer des systèmes hybrides novateurs et efficaces, s’inspirant de la biologie, présentant une perméabilité et une sélectivité ioniques élevées, dans lesquels un canal ionique biologique est confiné dans un nanotube de carbone. Le sujet est une collaboration entre le NIMBE-LEDNA (CEA-Saclay) et le L2C de l’université de Montpellier. Il consiste à développer des membranes nanoporeuses à partir de réseaux de tapis de nanotubes de carbone alignés dont les cœurs centraux vides constituent les nanopores. Le développement comprendra trois étapes: la synthèse de tapis de nanotubes alignés, l’imprégnation des tapis par différents polymères, et l’amincissement par polissage avec une caractérisation physico-chimique des membranes obtenues. Avant transformation en membranes, les tapis VACNT seront finement caractérisés par microscopie électronique à balayage (MEB) et, le cas échéant, MEB-EDX; la spectroscopie Raman servira à caractériser la qualité structurale des VACNT; les diamètres externes et internes seront mesurés par microscopie électronique en transmission (MET), afin de déterminer la densité de nanotubes. Références: [1] M. Pinault et al. (2005), Carbon 43, 2968–76; [2] C. Castro et al. (2013), Carbon 61, 585–94; [3] F. Nassoy et al. (2019) Nanomaterials 9, 1590; [4] R. Xiang et al. (2008), J. Phys. Chem. C 112, 4892–6; [5] E. Einarsson et al. (2008), Carbon 46, 923–30.
Durée et calendrier: 12 mois. Début souhaité: avril 2026. Date limite de candidature: mars 2026.
Profil recherché: Doctorat ou diplôme d’ingénieur-docteur en sciences des matériaux, instrumentation ou chimie. Une expérience dans la synthèse de nanomatériaux en phase gazeuse et en microscopie électronique est fortement recommandée; une expérience en imprégnation et en polissage sera également bienvenu.
Responsable du projet: Mme Emeline Charon.
Candidatures: Les candidatures doivent être adressées par mail et comporter:
Une lettre de motivation
Un CV
Le nom de deux personnes référentes
Prise de fonction: 01/04/2026.

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