STAGE MASTER : Fonctionnalisation électrochimique des surfaces semi-conductrices pour l'application de capteurs de gaz - 6 mois

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Rejoindre Mines Saint-Étienne, c’est s’engager dans une institution où la science et l’innovation bâtissent un avenir plus durable. Une école d’excellence où chacun a l’opportunité de révéler son plein potentiel et de contribuer à relever les défis de demain.

Classée parmi les meilleures écoles d’ingénieurs en France et reconnue mondialement, notre école, membre de l’Institut Mines-Télécom, forme les talents de demain tout en contribuant activement à relever les grands défis industriels, numériques et environnementaux. Avec nous, vous intégrez une communauté de 500 collaborateurs, 2500 étudiants, et participez à un projet ambitieux : conjuguer excellence académique, recherche d’avant-garde et impact sociétal positif.

 L’Institut Mines-Télécom fédère les grandes écoles françaises autour des défis industriels majeurs, numériques, énergétiques et écologiques. Avec ses 8 Grandes Écoles publiques et 2 écoles filiales, il est le premier institut public dédié aux ingénieurs et managers. Ensemble, nous imaginons et construisons un avenir durable, en formant les acteurs qui façonneront les transitions de demain.

Présentation de l'équipe d'accueil : Le stage de Master 2 proposé sera réalisé au sein du groupe Capteurs de gaz de l'équipe SURF du Laboratoire George Friedel (LGF, CNRS UMR 5307). Ce groupe de recherche fait partie du département « Procédés de Transformations des Solides et Instrumentation (PTSI) » du centre de recherche SPIN de l'École des Mines de Saint-Étienne. L'équipe possède une vaste expérience en modifications de surface, caractérisations physico-chimiques et développement de capteurs de gaz pour des applications environnementales et médicales.

🎯 Ce que nous attendons de vous

En tant que stagiaire de Master 2, vous serez au cœur de notre projet de développement d'une plateforme de capteurs de gaz sélectifs pour diverses applications dans les domaines de la santé, de l'environnement et du contrôle des procédés industriels. Dans le cadre du développement de capteurs de gaz sélectifs fonctionnant à température ambiante, l'objectif du stage proposé sera de réaliser la fonctionnalisation de surfaces d'oxydes métalliques (MOx) par approche électrochimique. Plus précisément, la méthode d'électroréduction du diazonium sera adoptée pour greffer des molécules organiques fonctionnelles à la surface de semi-conducteurs, comme les MOx. Dans cette méthode, le dérivé aminé de la molécule fonctionnelle forme une espèce réactive de diazonium qui, sous l'effet du potentiel électrochimique négatif, se greffe à la surface. Cette approche entraîne la formation d'une liaison covalente de la molécule fonctionnelle sur les surfaces de MOx, assurant une forte adhérence et leur stabilité à long terme. Ce stage s'appuiera sur les activités précédentes de l'équipe d'accueil en matière de fonctionnalisation de surfaces pour des applications de capteurs de gaz (1, 2). Une série d'aryles et de composés de coordination portant des substituants donneurs et accepteurs d'électrons seront étudiés pour le greffage électrochimique sur des surfaces de MOx. L'accent sera mis sur l'établissement d'une corrélation entre les effets électroniques du substituant dans la molécule fonctionnelle et les performances démontrées des capteurs de gaz pour les gaz réducteurs. Un autre axe de recherche sera le contrôle efficace du nombre de couches moléculaires greffées lors de la fonctionnalisation par un suivi in ​​situ à l'aide d'une microbalance électrochimique à cristal de quartz (EQCM). Les surfaces fonctionnalisées seront caractérisées par différentes techniques de surface, telles que la microscopie à force atomique, la spectroscopie de photoélectrons rayons-X et la spectroscopie infrarouge, afin d'évaluer leur topographie et leur composition chimique. Enfin, les capteurs fonctionnalisés seront testés pour différents gaz réducteurs sur un banc de mesure construit par l'équipe d'accueil.

References

1. M. Hijazi, M. Rieu, V. Stambouli, G. Tournier, J-P Viricelle, C. Pijolat. Ambient temperature selective ammonia gas sensor based onSnO2-APTES modifications. Sensors and Actuators B 256 (2018) 440–447.

2. A. Kumar, R. Meunier-Prest, F. Herbst, O. Heintz, E. Lesniewska, M. Bouvet. Covalent grafting of aryls to modulate the electrical properties of phthalocyanine-based heterostructures: Application to ammonia sensing. Chemical Engineering Journal, 2022, 436, 135207

🎯Missions principales

• Vous participerez à des travaux expérimentaux liés au greffage électrochimique utilisant un potentiostat et un EQCM.

• Vous participerez à différentes caractérisations de surface réalisées à l'École des Mines.

• Vous contribuerez à l'analyse des données et à la rédaction du rapport.

• Vous serez rattaché à votre responsable.

Votre capacité à travailler en mode projet et à faire dialoguer enseignement, recherche et application concrète sera essentielle pour réussir.

🔍 Ce que nous recherchons

Vous êtes titulaire d’un :

• Étudiant en Master 2 en chimie ou science des matériaux

Et idéalement :

• Physico-chimie et caractérisation des surfaces

• Expérience en électrochimie et capteurs de gaz

• Motivation pour travailler en équipe de recherche

POURQUOI REJOINDRE MINES SAINT-ETIENNE?

Nous accompagnons chacun de nos collaborateurs sur le chemin de l’excellence, avec la conviction qu’ensemble, nous pouvons avoir un impact durable et significatif sur notre monde.

Rejoindre Mines Saint-Étienne, c’est l’opportunité de trouver :

·           Un environnement stimulant : des moyens expérimentaux de pointe, un réseau international solide (T.I.M.E., EULIST) et des campus à taille humaine avec un environnement urbain

·           Un impact réel : des projets de recherche contractuelle à hauteur de 11 M€/an, majoritairement avec des partenaires industriels, un centre de culture scientifique la Rotonde qui s’engage depuis 25 ans dans la médiation des sciences avec plus de 50 000 visiteurs/an

Construisons un avenir plus durable, à travers la science, l’ingénierie, et des projets qui font sens.

📩 Candidatez dès maintenant !

Date limite de candidature :  15/12/2025

🔗 Les dossiers de candidature (CV, lettre de motivation, lettre de recommandation le cas échéant, pièce d’identité) sont à déposer sur la plateforme RECRUITEE

https://institutminestelecom.recruitee.com/o/stage-master-fonctionnalisation-electrochimique-des-surfaces-semi-conductrices-pour-lapplication-de-capteurs-de-gaz-6-mois

Dans le cadre de sa politique Égalité, Diversité et Inclusion, l’École des Mines de Saint Etienne est un employeur soucieux de l’équité de traitement entre les candidatures.