Élucidation des mécanismes d'activation du CO₂ en photocatalyse : approche combinée SSITKA et spectroscopie IR operando résolu en temps // Elucidation of CO₂ activation mechanisms in photocatalysis: a combined SSITKA and time-resolved operando IR spectros

Organisation/Company

Centrale Lille Institut

Research Field

Chemistry

Researcher Profile

Recognised Researcher (R2)
Leading Researcher (R4)
First Stage Researcher (R1)
Established Researcher (R3)

Application Deadline

10 Sep 2026 - 22:00 (UTC)

Country

France

Type of Contract

Temporary

Job Status

Full-time

Is the job funded through the EU Research Framework Programme?

Not funded by a EU programme

Is the Job related to staff position within a Research Infrastructure?

No

La conversion catalytique du CO2 en molécules d'intérêt énergétique est une voie prometteuse pour répondre aux enjeux énergétiques et environnementaux, mais elle reste limitée par une compréhension incomplète des mécanismes élémentaires d'activation et de réduction du CO2. Cette thèse vise à élucider ces mécanismes en catalyse hétérogène, notamment sous conditions photo-assistées, en combinant la méthode d'échange isotopique en régime stationnaire (SSITKA) et la spectroscopie infrarouge operando résolue en temps. Cette approche originale, développée récemment à l'UCCS, permettra de corréler des informations cinétiques quantitatives (temps de résidence, populations et vitesses de formation des intermédiaires) avec l'identification spectroscopique des espèces réactives de surface. Les travaux porteront sur des catalyseurs métalliques et photoactifs supportés sur zircone stabilisée à l'yttrium (YSZ), dont les lacunes d'oxygène et les sites basiques favorisent l'adsorption et la polarisation du CO2. La spectroscopie IR permettra de suivre les espèces carbonatées, carboxylates, formiates et le CO adsorbé, ainsi que leur évolution sous irradiation. L'objectif est d'identifier le rôle du support YSZ, des lacunes d'oxygène et des interfaces métal–support dans l'activation et la réduction du CO2, afin d'établir des liens entre structure de surface, espèces réactionnelles et sélectivité, et de proposer des bases rationnelles pour concevoir des catalyseurs plus efficaces et plus sélectifs dans la réduction du CO2.
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The catalytic conversion of CO2 into energy-relevant molecules is a promising route to address current energy and environmental challenges; however, it is still hindered by an incomplete understanding of the elementary mechanisms governing CO2 activation and reduction. This PhD project aims to elucidate these mechanisms in heterogeneous catalysis, with particular emphasis on photo-assisted conditions, by combining steady-state isotopic transient kinetic analysis (SSITKA) with time-resolved operando infrared spectroscopy. This original approach, recently developed at UCCS, will enable the correlation of quantitative kinetic information (residence times, surface populations, and formation rates of reaction intermediates) with the spectroscopic identification of reactive surface species. The research will focus on metallic and photoactive catalysts supported on yttria-stabilized zirconia (YSZ), whose oxygen vacancies and basic sites promote CO2 adsorption and polarization. Infrared spectroscopy will be used to monitor carbonate, carboxylate, and formate species, as well as adsorbed CO, and to follow their evolution under irradiation. The objective is to identify the respective roles of the YSZ support, oxygen vacancies, and metal–support interfaces in CO2 activation and reduction, in order to establish relationships between surface structure, reaction intermediates, and selectivity, and ultimately to provide a rational basis for the design of more efficient and selective catalysts for CO2 reduction.
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Début de la thèse : 01/10/2026
Funding category:
Financement d'une collectivité locale ou territoriale

Website

https://www.abg.asso.fr/fr/candidatOffres/show/id_offre/135878

Les personnes ayant obtenu un diplôme d'ingénieur ou un Master 2 recherche avec des connaissances en catalyse hétérogène peuvent candidater en envoyant un CV, une lettre de motivation ainsi que leurs relevés de note.Applicants holding an engineering degree or a Master's degree (MSc) with a research orientation and having a background in heterogeneous catalysis are invited to apply by submitting a CV, a cover letter, and their academic transcripts.

Number of offers available

1

Company/Institute

Centrale Lille Institut

Country

France

City

VILLENEUVE D'ASCQ CEDEX

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