ESPCI web site
Présentation de l’École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris
L’ESPCI Paris – PSL (École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris) est une école d’ingénieurs généraliste qui forme, depuis 1882, des ingénieurs de rupture, adaptables et créatifs, dotés d’un solide bagage théorique et expérimental, conscients des enjeux de la société.
Elle est intégrée à un centre de recherche reconnu internationalement en physique, chimie et biologie (500 publications par an). Elle est connue pour sa capacité à transformer les connaissances issues de la recherche fondamentale en innovations de rupture (2 brevets par mois, 3 start-ups par an).
Distinguée par 6 Prix Nobel, elle accueille 400 élèves-ingénieurs, 530 chercheurs (dont 250 doctorants et 100 post-doctorants) dans 10 unités mixtes de recherche et environ 100 agents des fonctions support de la recherche et de l’enseignement.
Depuis sa création, l’ESPCI n’a cessé de mobiliser ses forces et compétences au service de sujets sociétaux majeurs et de défendre l’importance de la science au service de la société. L’environnement, la solidarité, la santé, l’accès et l’ouverture au savoir sont des enjeux que l’ESPCI s’est engagée à prendre en compte dans son quotidien tout en contribuant à les faire avancer. L’ESPCI défend l’égalité des chances et promeut la diversité sociale. Elle encourage et valorise l’engagement, notamment associatif, de ses étudiants.
Notre établissement fait partie de l’Université Paris Sciences & Lettres. Numéro 1 du classement mondial des jeunes universités publié par le Times Higher Education, PSL figure aussi dans le top 50 des meilleures universités mondiales (Shanghai, Times Higher Education, QS, CWUR).
L’ESPCI est engagée dans un vaste projet de rénovation de son campus parisien qui fera d’elle un des sites scientifiques les plus modernes de Paris.
Description des laboratoires
Cette thèse sera conduite en collaboration entre le laboratoire Chimie Moléculaire, Macromoléculaire, Matériaux (C3M) de l’ESPCI Paris et l’équipe Chimie Organométallique et Catalyse de Polymérisation (COCP) de l’Institut de Recherche de Chimie Paris (IRCP) de Chimie ParisTech. Ces laboratoires combinent entre autres une expertise couvrant la chimie fine du groupe principal, tout particulièrement du bore et de l’azote, la conception, la synthèse et l’étude de matériaux polymères et composites organisés à différentes échelles. Ces deux laboratoires sont connus pour mener une recherche fondamentale inspirée et orientée vers des applications industrielles.
Contexte et objectifs de recherche
Les émissions massives de CO₂ liées à la production mondiale de plastiques – en particulier celle du polypropylène (PP) – devraient fortement augmenter d’ici 2050, menaçant directement les objectifs climatiques. Le PP est un des matériaux polymères les plus utilisés, en raison de ses excellentes propriétés mécaniques et thermiques, ainsi que de son faible coût. Cependant son recyclage mécanique est limité par la rupture des chaînes polymères induite par les contraintes mécaniques exercées par les dispositifs de recyclage, ainsi que par la contamination des recyclas par des déchets de polyéthylène. Ces deux causes entraînent une dégradation très importante des performances des matériaux ainsi recyclés.
Le projet RePoNi vise à réduire l’empreinte carbone du PP en développant une stratégie innovante de recyclage et de surcyclage par extrusion réactive. Cela permettrait de régénérer, voire d’améliorer les propriétés mécaniques du PP à chaque cycle de recyclage, et donc d’économiser à chaque cycle le CO2 utilisé pour la production du polymère. L’approche choisie, qui s’appuie sur divers travaux des deux laboratoires,1-3 repose sur la conception de précurseurs de nitrènes singulets capables de réticuler le PP par extrusion réactive afin d’étendre les chaînes polymères et/ou de créer des matériaux vitrimères haute performance.
Cette thèse comprendra la synthèse de nouvelles sources de nitrènes singulets pour le recyclage et le surcyclage du PP et des mélanges PP/PE riches en PP. Ceci inclura une forte activité de synthèse et de caractérisation moléculaire, de la mise en forme réactive de polyoléfines, la caractérisation chimique, physico-chimique et thermomécanique des polymères recyclés, y compris par RMN, IR, ATG, DSC, microscopie, rhéologie, tests mécaniques.
Mots clés : nitrènes, polyoléfines, recyclage, mise en forme réactive, caractérisation chimique, physicochimique et thermomécanique, corrélation structure/propriétés
Profil de la candidate ou du candidat et conditions de recrutement
Connaissances et compétences : La candidate ou le candidat devra être titulaire d’un diplôme de master 2 ou équivalent, avoir suivi une formation dans le domaine de la chimie moléculaire et/ou de la chimie des polymères, et souhaiter mener des recherches à l’interface de la chimie moléculaire et de la science des matériaux polymères.
Formation requise : La candidate ou le candidat doit être titulaire d’un diplôme de master 2 ou équivalent à la date d’entrée en fonction.
Date de démarrage et durée : Octobre 2026 pour une durée de 36 mois
Superviseurs : Prof. Renaud Nicolaÿ et Dr. Emmanuel Lacôte
Source de financement : Projet Compétences et Métiers d’Avenir (CMA) "MEsurer, Réduire, CApter, STOcker les émissions industrielles de CO2 – MERCASTO"
Candidature et contacts
Les candidatures doivent comprendre les éléments suivants :
– Curriculum vitae
– Lettre de motivation
– Coordonnées de deux personnes de référence
Pour postuler, ces documents doivent être envoyés à R. Nicolaÿ (
) et E. Lacôte (
) avant le 15 mai 2026.
Références
1. M. Röttger, et al. “High-performance vitrimers from commodity thermoplastics through dioxaborolane metathesis” Science 2017, 356, 62. DOI : 10.1126/science.aah5281
2. A. Breuillac et al. “Functionalization of polyisoprene and polystyrene via reactive processing using azidoformate grafting agents, and its application to the synthesis of dioxaborolane-based polyisoprene vitrimers” Polym. Chem. 2020, 11, 6479. DOI : 10.1039/D0PY00164C
3. T. Vialon et al. “Upcycling Polyolefin Blends into High-Performance Materials by Exploiting Azidotriazine Chemistry Using Reactive Extrusion” J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 2673. DOI : 10.1021/jacs.3c12303