Modèle de microémulsion : Vers la prédiction des procédés d'extraction liquide-liquide

Description du sujet de thèse

Domaine

Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences

Sujets de thèse

Modèle de microémulsion : Vers la prédiction des procédés d'extraction liquide-liquide

Contrat

Thèse

Description de l'offre

Cette thèse de modélisation multi-échelle a pour objectif de développer des approches théoriques et des outils numériques innovants pour révolutionner les procédés d'extraction des métaux stratégiques, comme l'extraction liquide-liquide dont les mécanismes sous-jacents restent encore mal compris. Pour répondre à ces enjeux, les phases solvants seront représentées par des microémulsions, grâce à une synergie d'approches de modélisations mésoscopiques et moléculaires.
Le volet mésoscopique reposera sur le développement d'un code basé sur la théorie des microémulsions utilisant une base d'ondelettes aléatoires. Ce code permettra de caractériser les propriétés structurales et thermodynamiques des solutions. L'approche moléculaire s'appuiera sur des simulations de dynamique moléculaire classique pour évaluer les propriétés de courbure des extractants nécessaires au passage entre les deux échelles.
Le nouveau code de calcul performant intégrera potentiellement des techniques d'intelligence artificielle pour accélérer la minimisation de l'énergie libre du système, tout en prenant en compte l'ensemble des espèces chimiques présentes avec un minimum de paramètres. Cela ouvrira la voie à de nouvelles pistes de recherche, notamment à travers la prédiction de la spéciation et le calcul des instabilités thermodynamiques dans les diagrammes de phase ternaires, permettant ainsi d'identifier des conditions expérimentales encore inexplorées.
Cette thèse, menée au Laboratoire de Modélisation Mésoscopique et Chimie Théorique à l'Institut de Chimie Séparative de Marcoule, aura des applications dans le domaine du recyclage, mais également dans le domaine des nanosciences, élargissant ainsi l'impact de ces travaux.

Critères candidat

Candidat(e) motivé(e) titulaire d'un master 2 ou d'un diplôme d'ingénieur en chimie-physique, chimie théorique ou physique. Intérêt pour la programmation (Python, Fortran) et compétences en communication écrite/orale. Autonomie et esprit d'équipe requis.

Disponibilité du poste

01/10/2025

Personne à contacter par le candidat

Duvail Magali
CEA
DRF/ICSM//ICSM
Laboratoire Modélisation Mésoscopique et Chimie Théorique (LMCT)
Institut de Chimie Séparative de Marcoule ICSM
UMR 5257 CEA / CNRS / Université de Montpellier / ENSCM
Centre de Marcoule - Bât. 426 BP 17171
30207 Bagnols sur Cèze Cedex
04 66 79 57 21

Tuteur / Responsable de thèse

DUFRECHE Jean-François
Université Montpellier
ICSM - Laboratoire Modélisation Mésoscopique et Chimie Théorique
Institut de Chimie Séparative de Marcoule
Site de Marcoule - Bât. 426
BP 17171
30207 Bagnols sur Cèze
04-66-79-66-28

En savoir plus

https://www.icsm.fr/duvail_fr.html
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https://www.icsm.fr