Caractérisation structurale du méthylaluminoxane (MAO) et de ses dérivés par spectroscopie RMN [...]

Université de Lille

29 Jun 2026 - 22:00 (UTC)

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.------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Methylaluminoxane (MAO) is a key catalyst activator in the industrial production of polyolefins, enabling the synthesis of millions of tons of polymers annually. Despite its pivotal role, its molecular structure and activation mechanisms remain elusive due to its complex and highly reactive nature, particularly in the environment of its peripheral aluminum sites. The ANR Aime-AO project, a collaborative initiative involving specialists in heterogeneous catalysis from Paris and Villeurbanne, aims to address these challenges by using advanced solidstate NMR spectroscopy under ultra-high magnetic fields. This powerful tool is ideal for probing quadrupolar nuclei such as 27Al. The 28.2 T NMR spectrometer available at the University of Lille is a world-leading instrument, providing unprecedented insights into the structure and reactivity of MAO. The project will also benefit from frequent interactions between the different working groups, ensuring a multidisciplinary approach.This PhD project, conducted in the RM2I team at UCCS, a leading group in methodological developments for quadrupolar nuclei in solid-state NMR, will focus on two main objectives: (1) the development and adaptation of NMR methodologies for extreme conditions, under ultra-high magnetic fields and ultra-fast sample spinning, and (2) the application of these methodologies to characterize molecular and supported MAO-derived systems. The research will integrate multinuclear NMR approaches and ab initio calculations to refine structural models, aiming to establish a detailed molecular-level understanding of MAO. This work will contribute to the broader Aime-AO project by improving the knowledge required for the rational design of next generation catalytic systems.------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Début de la thèse : 01/10/2026Funding category:Enseignement supérieur

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.We seek application from national and international students who have graduated in chemistry, physics or materials science, preferably with a background in NMR spectroscopy or theoretical chemistry. We are committed to equal opportunity recruitments. The ANR consortium, related to this project, is dedicated to promoting the role of women in science, and, therefore, explicitly invites women to apply.