Impact du gradient d'élution de LC sur la réponse en ICP/MS : vers la quantification d'additifs bromés dans les déchets plastiques par LC-ICP/MS.

IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. De la recherche à l’industrie, l’innovation technologique est au cœur de son action, articulée autour de quatre priorités stratégiques : Mobilité Durable, Energies Nouvelles, Climat / Environnement / Economie circulaire et Hydrocarbures Responsables.

Dans le cadre de la mission d’intérêt général confiée par les pouvoirs publics, IFPEN concentre ses efforts sur :

l’apport de solutions aux défis sociétaux de l’énergie et du climat, en favorisant la transition vers une mobilité durable et l’émergence d’un mix énergétique plus diversifié ;
la création de richesse et d’emplois, en soutenant l’activité économique française et européenne et la compétitivité des filières industrielles associées.

Partie intégrante d’IFPEN, l’école d’ingénieurs IFP School prépare les générations futures à relever ces défis.

Impact du gradient d’élution de LC sur la réponse en ICP/MS : vers la quantification d’additifs bromés dans les déchets plastiques par LC-ICP/MS.

Les matières plastiques sont largement utilisées dans de nombreux domaines : emballages, bâtiment et construction, produits de consommation, engendrant ainsi une quantité importante de déchets dans l’ensemble des filières post-consommation.

Aujourd’hui, le recyclage se fait essentiellement via des procédés de recyclage mécanique. En fonction des cas, la matière plastique recyclée peut parfois être considérée comme « dégradée » par rapport aux polymères vierges initiaux en termes de propriétés intrinsèques (pureté, propriétés mécaniques, etc.).

Par conséquent, le recyclage chimique s’affiche comme une solution plus adaptée pour certaines applications. Le recyclage chimique peut prendre différentes formes : la dissolution, la dépolymérisation, ou encore la conversion.

Quel que soit le procédé de recyclage mis en œuvre, la caractérisation des entrants (matières plastiques à recycler) et la pureté des produits générés par le recyclage s’avèrent indispensables. En effet, les matières plastiques sont composées de différents polymères auxquels sont ajoutés des additifs organiques et/ou inorganiques de nature diverse et variée (colorants, pigments, stabilisants, plastifiants…). Certains additifs sont dans le viseur de la règlementation, actuellement en pleine évolution pour les déchets plastiques à recycler. Ils peuvent aussi avoir un impact non négligeable sur l’efficacité des procédés et doivent donc être clairement identifiés et quantifiés.

Pour ce faire, la Direction Physique et Analyse d’IFPEN développe des stratégies analytiques complexes qui associent des méthodes d’extraction à des techniques de couplage (LC-HRMS, LC-ICP/MS, GC-HRMS, …).

Objectifs du stage :

La chromatographie en phase liquide (LC) couplée à la spectrométrie de masse par plasma à couplage inductif (ICP/MS) s’avère être un outil de choix pour la quantification des additifs possédant un hétéroatome (Br, Cl, F, P, S). Cependant, le gradient d’élution utilisé lors de la séparation LC entraîne des différences de réponse en ICP/MS et ne permet d’avoir une iso-réponse indépendamment du composé présent et/ou du solvant utilisé. L’objectif du stage est donc d’étudier les paramètres qui impactent la réponse en ICP/MS et de proposer des solutions pour parvenir à une iso-réponse :

Etude bibliographique sur (1) impact des gradients d’élution LC sur la réponse par ICP/MS ; (2) les additifs bromés dans les plastiques
Développement de méthode LC-ICP/MS et évaluation des solutions les plus pertinentes pour parvenir à l’iso-réponse à partir de composés modèles bromés sélectionnés
Application de la méthode à des échantillons de déchets plastiques après extraction
Capitalisation des travaux sous forme de rapport et transfert des compétences au sein du pôle

Profil recherché

Élève master ou école d’ingénieur avec spécialité chimie analytique (Bac+5).

De solides connaissances en sciences séparatives, avec de préférence une 1ère expérience dans les techniques de couplage (LC/MS, LC-ICP/MS), et un bon niveau en anglais seront un plus.

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