Stage Développement et Optimisation d'Organo-Hydroxydes Doubles Lamellaires Organo-Hdl pour la Remédiation des Polluants Organiques Persistants H/F - 59

Unité : CERI Matériaux et Procédés

Responsable hiérarchique : Bouzar Bader

Nature de l'emploi : stage de fin d'étude

Lieu de travail : IMT Nord Europe, site Lahure, CERI MP, Douai Contexte :

École sous tutelle du ministère de l'économie, des finances et de la souveraineté industrielle et numérique, et école de l'Institut Mines Télécom, IMT Nord Europe a 3 missions principales : former des ingénieurs responsables aptes à résoudre les grandes problématiques du XXIème siècle ; mener des recherches débouchant sur des innovations à haute valeur ajoutée ; soutenir le développement des territoires notamment en facilitant l'innovation et les créations d'entreprises. Son objectif est de former les ingénieurs de demain, maîtrisant à la fois les technologies numériques et les savoir-faire industriels. Idéalement située au carrefour de l'Europe, à 1 heure de Paris, 30 minutes de Bruxelles et 1H30 de Londres, IMT Nord Europe a l'ambition de devenir un acteur majeur des grandes transformations industrielles, numériques et environnementales du XXIème siècle en combinant, tant dans ses enseignements et que dans sa recherche, les sciences de l'ingénieur et les technologies du digital.

Localisée sur 2 sites principaux d'enseignement et de recherche, à Lille et à Douai, IMT Nord Europe s'appuie sur plus de 20000m² de laboratoire pour développer un enseignement de haut niveau et une recherche d'excellence dans les domaines suivants :

- Systèmes Numériques
- Energie Environnement
- Matériaux et Procédés

Pour plus de détails, consulter le site internet de l'École : www.imt-nord-europe.fr

Le poste est à pourvoir au sein du Centre d'Enseignement, de Recherche et d'Innovation « Matériaux et Procédés ».

Les organo-hydroxydes doubles lamellaires (organo-HDL) constituent une évolution remarquable des HDL classiques, spécialement conçue pour élargir leur champ d'application à la remédiation des polluants organiques. Dans ces matériaux hybrides, les anions intercalés dans l'espace interlamellaire sont partiellement ou totalement remplacés par des espèces organiques - telles que des acides carboxyliques, des surfactants ou des molécules fonctionnalisées - conférant aux organo-HDL des propriétés de surface à la fois hydrophobes et réactives. Cette modification structurelle accroît leur affinité pour les composés organiques persistants, notamment les PFAS, les hydrocarbures aromatiques ou les pesticides, qui interagissent faiblement avec les HDL conventionnels.

Grâce à cette dualité inorganique-organique, les organo-HDL agissent comme des pièges multifonctionnels capables d'adsorber, d'échanger ou même de dégrader certains polluants à l'échelle moléculaire. Leur performance dépend toutefois de nombreux paramètres - nature et longueur de la chaîne organique intercalée, type de métaux constitutifs, densité de charge des feuillets ou encore conditions de pH et d'ionique du milieu. Ainsi, le projet vise à développer et à optimiser des organo-HDL issus de coproduits industriels (tels que les cendres volantes riches en calcium ou les boues calcaires) et à étudier leurs mécanismes d'interaction avec divers polluants organiques, en particulier ceux peu polaires et résistants à la biodégradation. L'enjeu est de relier la structure et la composition de ces matériaux à leurs propriétés d'adsorption afin de concevoir des solutions de dépollution performantes, durables et compatibles avec une approche d'économie circulaire.

Missions et activités :

a) Étude bibliographique des propriétés, méthodes de synthèse et applications des organo-HDL (types d'intercalants organiques, mécanismes d'adsorption/échange, cibles prioritaires : PFAS, HAP, pesticides).

b) Synthèse et caractérisation d'organo-HDL issus (le cas échéant) de coproduits industriels : optimisation des intercalations (surfactants, acides carboxyliques, ligands fonctionnels), puis analyses physico-chimiques et minéralogiques (XRD, FTIR, TG-DSC, BET, -potentiel, CEC).

c) Évaluation des performances en stabilisation/remédiation de polluants organiques (cinétiques, isothermes, effets pH/ions concurrents, matrices réelles), avec tests de durabilité/régénération et pré-dimensionnement pour filtres réactifs ou traitements in situ.