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Master 2
5-6 mois

Master 2 : MoS2/ C3N4 Photocatalyst for green hydrogen production from biomass

Contexte : C3N4 est devenu l'un des photocatalyseurs les plus intéressants en raison de sa capacité unique d'absorption des ultraviolets, de sa faible énergie de phonon, de sa stabilité thermique et de sa non-toxicité. Les performances photocatalytiques du g-C3N4 pur sont insuffisantes en raison de son coefficient d'absorption de la lumière relativement faible, de la courte durée de vie des électrons et des trous photogénérés et de sa faible surface spécifique. Pour surmonter ces inconvénients, la construction de g-C3N4 avec d'autres semi-conducteurs en hétérojonction a été considérée comme une solution efficace pour améliorer la séparation des paires électron-trou photogénérées. Par conséquent, le couplage de MoS2 à g-C3N4 pour former une hétérojonction raisonnable est une stratégie appropriée pour la performance photocatalytique élevée de l'oxydation catalytique solaire du 5-hydroxyméthylfurfural (HMF) en 2,5-diformylfurane (DFF) couplée à l'évolution du H2 a été considérée comme une approche prometteuse. L'exploration d'un photocatalyseur actif et stable reste un défi.

Votre mission principale :

- Synthèse des matériaux, MoS2 sous différentes formes et C3N4

- Synthèse et caractérisation des hétérojonctions

- Oxydation sélective des alcools et production de H2(g)

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6 mois

Master 2 : Synthèse de thermomètres moléculaires à base de complexe de fer pour la thérapie photothermique

Contexte : Pour le traitement des cancers à mauvais pronostic, une alternative prometteuse est la thérapie photothermique (PTT), c’est-à-dire la conversion de lumière sous forme de chaleur. Notre laboratoire a récemment identifié de bons candidats pour la PTT de type complexes métalliques à base de fer. Pour aller plus loin dans le développement de ces candidats, nous souhaitons en faire des thermomètres moléculaires capables d’indiquer leur production de chaleur. Dans le cadre de ce projet de stage, votre objectif est d’adapter la synthèse de ligands et complexes de fer pour intégrer un fluorophore sur les architectures moléculaires d’intérêt en vue de mesurer la température locale in situ (Schéma 1). Vous caractériserez également les composés nouvellement synthétisés par RMN, IR, spectrométrie de masse et fluorescence.

Votre mission principale :

▪ Synthèse organique de ligands de type polyamine fluorescents

▪ Coordination de ligands originaux au fer

▪ Caractérisations structurales et optiques des ligands et complexes métalliques

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5-6 mois

Master 2 : Synthesis of free noble metal catalysts for the hydrodeoxygenation reaction of lignin derivatives

Topic : Biomass valorisation is an important topic to mitigate climate change. Biofuels and green chemicals can be produced from lignocellulosic biomass such as wood. Lignin is the second most abundant macromolecule on earth (after cellulose). Thus, the lignin refining could produce aromatic compounds which are important building blocks currently obtained from crude oil. But, according to literature, the challenge remains in the develop of stable and selective catalysts to desoxygenate lignin. The goal of the M2 project, is to pursue the development of low cost, not toxic and selective catalysts free of noble metals such as iron, copper, nickel and cobalt. Here, metal supported catalysts will be synthesized from metallo-surfactant templating. This route, investigated in our laboratory, affords to prepare porous silica catalysts with well dispersed nanometric metallic clusters in the silica walls. Moreover, the combination of two different metallo-surfactants for the synthesis of the silica porous catalyst will be studied to aim the enhancement of the catalytic activity in the deoxygenation reaction (heterogeneous catalysis). After synthesis, the catalysts will be characterized in terms of texture, morphology, and metals content.

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5-6 mois

Master 2: Synthesis of exotic boronic ester using organomagnesiates complexes

Context: Organomagnesiates are bimetallic complexes that result in combining a “polar” (e.g. an organolithium) with a “soft” organometallic (e.g. organomagnesium), which behaviour is significantly different from those of the precursor. The principle is a synergy created by mixing two different organometallic reagents allowing increased selectivity and reactivity. Indeed, those reagents tolerate easier a bromine or ester function for example. They can as well be used under non-cryogenic conditions compared to the monometallic reagent. Moreover, those heterobimetallic reagents are from cheap and abundant metals which are the key towards the development of sustainable chemical processes.1 Combined with a chiral ligand, they also can be very powerful to induce enantioselectivity. In the last few years, we developed and studied (chirales) organomagnesiates complexes as metal-halogen agent for the synthesis of diversely (chirales) 3-substitued and 3,3’-disubstitued (aza)phthalides.

 

Research objectives: The aim of this project is to use organobimetallic complexes’ properties to develop an original straightforward way to access to (chiral) alkyl and (hetero)aromatic boronic ester using a specific key boron reagent, iPrBHCl.

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