Thèse Caractérisation Structurale du Méthylaluminoxane Mao et de ses Dérivés par Spectroscopie Rmn à l'État Solide H/F - Université de Lille

Établissement : Université de Lille
École doctorale : Sciences de la Matière du Rayonnement et de l'Environnement
Laboratoire de recherche : UCCS - Unité de Catalyse et Chimie du Solide
Direction de la thèse : Laurent DELEVOYE ORCID 0000000331469365
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-06-30T23:59:59

Le méthylaluminoxane (MAO) est un activateur de catalyseurs important dans la production de polyoléfines, permettant chaque année, la synthèse de millions de tonnes de polymères. Malgré son rôle crucial dans l'industrie, sa structure moléculaire et ses mécanismes d'activation restent inconnus en raison de sa nature complexe et hautement réactive, notamment dans l'environnement de ses sites aluminium périphériques. Le projet ANR Aime-AO, fruit d'une collaboration impliquant des spécialistes en catalyse hétérogène de Paris et Villeurbanne, vise à relever ces défis en utilisant les outils avancés de la spectrométrie RMN à l'état solide, sous ultra-haut champ, un outil puissant pour sonder les noyaux quadripolaires tels que l'27Al. L'Université de Lille donne l'accès à un spectromètre RMN de pointe dont le champ magnétique de 28,2 T, permet d'obtenir des informations sans précédent sur la structure et la réactivité du MAO. Le projet bénéficiera aussi d'interactions fréquentes entre les différents groupes de travail, garantissant une approche pluridisciplinaire.
Ce projet de thèse, mené au sein de l'équipe RM2I de l'UCCS, spécialiste des développements méthodologiques pour les noyaux quadripolaires en RMN à l'état solide, se concentrera sur deux objectifs principaux : (1) le développement et l'adaptation de méthodologies RMN pour des conditions extrêmes, incluant des champs magnétiques ultra-élevés et une rotation ultra-rapide des échantillons, et (2) l'application de ces méthodologies pour caractériser les systèmes moléculaires et supportés dérivés du MAO. La recherche intégrera des approches RMN multinoyaux et des calculs ab initio pour affiner les modèles structuraux, visant à établir une compréhension détaillée au niveau moléculaire du MAO. Ce travail contribuera au projet ANR Aime-AO en faisant progresser les connaissances fondamentales nécessaires à la conception rationnelle de systèmes catalytiques de nouvelle génération.

Ce sujet s'inscrit dans le cadre d'un projet ANR financé sur la période 2026-2029 (4 ans), en collaboration avec deux partenaires : le C2P2 (Lyon) et l'IRCP (Paris), responsables de la synthèse des catalyseurs et de l'étude de leurs propriétés catalytiques. Le work package dédié à la caractérisation par RMN des solides constitue le coeur de la thèse. Il s'appuiera sur les compétences locales en méthodologies RMN des noyaux quadripolaires, ainsi que sur l'accès privilégié aux spectromètres RMN à haut et ultra-hauts champs (plateforme INFRANALYTICS).
L'enjeu scientifique majeur réside dans la compréhension fine de la structure du MAO (méthylaluminoxane) et de ses dérivés, une étape clé pour le développement rationnel de nouveaux catalyseurs. Ce projet s'inscrit dans la continuité de travaux antérieurs, dont une publication récente dans Angewandte Chemie (2025), et devrait aboutir à de nombreuses publications dans des revues à fort impact.

Nous recherchons un.e étudiant.e ingénieur.e ou ayant un diplôme de Master en physique, chimie, ou sciences des matériaux. Des connaissances en spectroscopie RMN seront appréciées. Nous nous engageons à respecter le principe d'égalité des chances dans le recrutement. Le projet ANR auquel est rattaché ce sujet, s'est engagé à promouvoir le rôle des femmes dans le domaine scientifique et encourage notamment les femmes à postuler.