UFR de Physique

Propositions de stages en laboratoire -- M2

Les offres sont actualisées en mai. Par exemple, les offres de stages pour l'année universitaire 2015-2016 seront mises en place en mai 2015, les offres de stages pour l'année universitaire 2016-2017 seront mises en place pour en mai 2016, etc.

Etude théorique de la réactivité du dioxyde de soufre à la surface d’aérosols organiques

  • Option Lumière-Matière, Générique du parcours Lumière-Matière
  • Laboratoire: Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules (PhLAM)
  • Responsable du stage: DUFLOT Denis (denis.duflot@univ-lille1.fr, 03.20.43.49.80)
  • Co-responsable(s): Céline TOUBIN
  • Mots clés: structure électronique, dynamique moléculaire, aérosols, réactivité
  • Fiche complète en PDF : Fiche complète en PDF

Bien que présent à l’état de trace dans l’atmosphère (concentration de 15 ppbv dans les régions les plus polluées), le dioxyde de soufre SO2 joue un rôle important dans la physico-chimie atmosphérique. Par exemple, via la formation d’acide sulfurique, SO2 est soupçonné de favoriser la formation de nouvelles particules, qui pourraient avoir un effet refroidissant sur la température globale. Un autre aspect concerne la réactivité de SO2 à la surface de particules d’aérosols, qu’elles soient minérales (poussières) ou organiques (acides gras), conduisant à la formation de molécules organosulfurées. Même si des mesures à l’échelle macroscopique ont été réalisées, le détail précis de ces processus reste toutefois limité. Une alternative possible pour comprendre ces phénomènes est d’utiliser une approche théorique.

Le but du stage est donc d'étudier par simulation numérique la réactivité des molécules de SO2 à la surface d’agrégats d’acides gras. A cette fin, on se familiarisera avec les méthodes de dynamique moléculaire classique, basées sur la mécanique newtonienne, et les méthodes quantiques «ab initio» de structure électronique, implémentées sur des calculateurs à haute performance (HPC). Pour la phase particulaire, la taille du système nécessite d’utiliser une approche mixte dite « QM/MM » (Quantum Mechanics/Molecular Mechanics). L’influence de l’humidité (présence de molécules d’eau en surface) sera aussi prise en compte.

Ce travail s’intègre dans le cadre du LABEX CAPPA (Chemical And Physical Properties of the Atmosphere), auquel l’équipe Physico-Chimie Moléculaire théorique du laboratoire PhLAM participe.