Ce master labellisé par la Commission européenne a pour objectif de former des experts dans les domaines de pointe de la physico-chimie. Il permet de répondre à une demande croissante d'experts qualifiés dans les domaines de recherche et développement tels que le développement durable, les énergies renouvelables, les nanosciences et la nanomédecine.
Ce programme de deux ans est construit en partenariat avec l'Université Adam Mickiewicz de Poznan (Pologne), l'Université de Gênes (Italie), et l'Université de Porto (Portugal).
La mise en place des activités et le contenu du programme offre aux étudiants une expérience de mobilité ainsi qu'un environnement d'apprentissage multiculturel (rencontres d'étudiants et d'enseignants du monde entier).
Lieu(x) d'enseignement
ORSAY
Compétences
Rédiger.
Produire.
Synthétiser.
Débouchés de la formation
Poursuite en thèse ou emploi direct suite à la fin du Master. Certains étudiants du master, sont déjà employés par une entreprise suite à leur licence et veulent progresser dans l'entreprise en poursuivant leurs études en master.
Les étudiants acquièrent une capacité d'adaptation et d'intégration qui les rend opérable sur le marché du travail dans le monde entier dans le secteur des sciences et technologies en priorité, ou tout autre champ nécessitant des compétences de résolution de problèmes et/ou d' organisation managériale.
Les métiers pouvant être envisagés :
-directeur des services R&D de moyens et grands groupes industriels.
-directeur de start-up
-directeur de projet ou manager dans les services R&D de moyens et grands groupes industriels et start-up.
-Ingénieurs/chercheurs dans les services R&D de moyens et grands groupes industriels.
-chercheurs et professeurs dans les écoles et universités du monde entier.
Collaboration(s)
Laboratoire(s) partenaire(s) de la formation
Institut de chimie moléculaire et des matériaux d'Orsay
Institut des Sciences Moléculaires d'Orsay
Laboratoire de Chimie Physique.
LAMBE UMR8587, Université d'Evry val d'Essonne, Blvd F. Mitterrand, Bat Maupertuis, 9125 EVRY, France
IGR
CEA Saclay.
Programme
Spécialisation aux nanosciences et à la chimie des radiations.
Chemistry for renewable energy: from advanced research to industrial applications
Langues d’enseignement :
AN
ECTS :
6
Détail du volume horaire :
Cours :42
Travaux pratiques :8
Modalités d'organisation et de suivi :
Coordinateur :Aukauloo Ally
Déroulement et organisation pratique :
Lecture and Tutorials: 42 h_x000D_
Industrial visits: 8h.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Part I : Chemical energy storage at the industrial level_x000D_
Overview of energy situation, The hydrogen economy, Water electrolysis technologies, Hydrogen purification, transport and storage, Fuel Cells, Other chemical energy vectors_x000D_
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Part II : Recent development toward Artificial Photosynthesis_x000D_
Using light to store energy within molecules, Hydrogen as a fuel, CO2 as an energy carrier, Dioxygen reduction, Artificial photosynthesis.
Prérequis :
Inorganic chemistry, Electrochemistry, Chemical kinetics, Thermodynamics, Thermochemistry, Spectroscopy.
Bibliographie :
Electrochemistry, C.H. Hamann, A. Hamnett, W. Vielstich, Wiley-VCH, 1998_x000D_
PEM Fuel CElls, Theory and Practice, Frano Barbir, Elsevier, 2001_x000D_
PEM water Electrolysis, D. Bessarabov, P. Millet, Elsevier, 2017_x000D_
Biological Inorganic Chemistry: Structure and Reactivity, Harry B. Gray, Edward I. Stiefel Joan Selverstone Valentine Ivano Bertini, University Science Books: Sausalito, CA, 2007. 739 pp. ISBN 978-1891389436_x000D_
Activation of Small Molecules, W. B. Tolman, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, Germany, 2006. 382 pp ISBN: 978-3-527-31312-9_x000D_
In this module, we will explore elementary radiation-induced chemical reactions, ranging from femtoseconds to nanoseconds._x000D_
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We will follow the reactions in "real time" using state-of-the-art time-resolved spectroscopic techniques. We will study the transient molecular species (excited states, radicals, …) and follow the whole reaction from the reactants, through the transition state towards the product side._x000D_
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The processes involved are such as energy transfer, charge transfer, charge separation and recombination, electron and proton transfer, ionisation, solvation, photoisomerization, …_x000D_
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To illustrate this, we will present some applications within the fields of biology (vision, drug-protein binding, radiation induced DNA damage) and environment (solar energy conversion, photovoltaics, photocatalysis, depollution,…).
Bibliographie :
R. Lakowitcz, Principles of Fluorescence Spectroscopy, Springer, Singapore (2006)_x000D_
B. Valeur, Molecular Fluorescence, Wiley, Weinheim (2002)_x000D_
N. Tkachenko, Optical Spectroscopy/ Methods and Instrumentation, Elsevier, Amsterdam (2006)_x000D_
N. J. Turro, V. Ramamurthy, J. Scaiano, Modern Molecular Photochemistry of Organic Molecules, University Science Books, California, USA (2010).
Multivariate analysis and Evolving processes_x000D_
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Characterization, information, discrimination, prediction, Markov, … _x000D_
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Introduction to Machine Learning through supervised projects_x000D_
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K-means, Kohonen neural networks, Generative algorithms, Machine learning, etc. Several topics (experimental and theoretical Chemistry, Molecular and Chemical Kinetics and Nanosciences) will be proposed to the students to apply the studied techniques._x000D_
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Programming languages used in this course: Octave/Matlab and Python.
Part 1. Basics of medical beams interaction with biological matter_x000D_
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High energy photons versus High energy ions (protons, helium, carbon), Energy, dose, dose rate - LET, Latest medical source developments (Iba), Advanced radiation therapies (gamma knife, IMRT, particle therapy, pencil beam, microbeams + basics of medical imaging), Oxidative stress, Amplification versus scavenging effects : OER, DMSO, Biological impact RBE & Principles of radio-enhancement by NPs (case of metallic NPs)_x000D_
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Part 2. Nanodosimetry_x000D_
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Advanced techniques of dosimetry and nanodosimetry, Fricke Dosimetry, Dosimetry for radiotherapy_x000D_
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Part 3. Ongoing research with nanoparticles to improve radiation therapies– theranostics _x000D_
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Invited speakers_x000D_
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Part 4. Social and ethic aspects of nanoparticles for medical application_x000D_
Lab trainings_x000D_
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Synthesis of radio-enhancing nanoagents, Amplification by nano-agents of radiation induced biological damage, Nanodosimetry, Team work on social aspects.
Metal Nanoparticles and nanomaterials: synthesis, functionalization and applications
Introduction to Nanoscience, Synthesis of metal nanoparticles and nanomaterials, Functionalization, Applications : Catalysis, Fuel Cells, Sensors, Nanomedecine, Composite Nanomaterials
Plasmonics
Introduction to basic knowledge useful for plasmonics (optics and solid state physics); Origin and properties of the surface plasmon resonance (SPR) in metallic nanostructures; Dependence of the SPR on size, shape, environment, composition; Plasmonic coupling.
Nanoparticles and Photocatalysis
TiO2 - Photocatalytic material, Time resolved microwave conductivity, Applications: water and air depollution, self cleaning surfaces, hydrogen production
Magnetic Nanoparticles and related applications
Practical Courses in Nanosciences.
French course: The objectives are to cover basic French for oral expression and to get knowledge in French civilization._x000D_
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Bibliography research / Presentation of research facilities for radiations. Article search and analysis, reporting and preparation of scientific publication.
Période(s) et lieu(x) d’enseignement :
Période(s) :
Septembre - Octobre - Novembre - Décembre.
Lieu(x) :
ORSAY
Stage en laboratoire de recherche académique ou industrielle.
Document justificatif des candidats exilés ayant un statut de réfugié, protection subsidiaire ou protection temporaire en France ou à l’étranger (facultatif mais recommandé, un seul document à fournir) :
- Carte de séjour mention réfugié du pays du premier asile
- OU récépissé mention réfugié du pays du premier asile
- OU document du Haut Commissariat des Nations unies pour les réfugiés reconnaissant le statut de réfugié
- OU récépissé mention réfugié délivré en France
- OU carte de séjour avec mention réfugié délivré en France
- OU document faisant état du statut de bénéficiaire de la protection subsidiaire en France ou à l’étranger.
