Naseem Ramsahye
- Permanent/chercheur
Mon activité de recherche est centrée sur l’application des techniques de modélisation moléculaire (principalement basées sur les champs de force classiques) aux problèmes d’adsorption et de séparation de molecules de gaz polluants dans les matériaux poreux, tels que les Metal-Organic Frameworks « MOFs », les zéolithes et les membranes hybrides, constituées par l’association d’un MOF et d’un polymère. En parallèle, j’étudie aussi la diffusion d’ions (protons) dans les MOFs, en vue d’applications dans le domaine des piles à combustibles.
Un autre volet de mon activité porte sur l’étude des matériaux ayant de propriétés thermoélectriques, en combinant des méthodes classiques et quantiques. Les données obtenues seront ensuite utilisées pour alimenter des bases dans une approche « Machine Learning », appliquée à la conception des matériaux ayant des propriétés thermoélectriques optimisées.
I. A propos
- Depuis 09/2008 : Maître de Conférences, Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier, Institut Charles Gerhardt, UMR 5253, Montpellier
- 10/2007 – 08/2008 : Scientifique (Consultant), Accelrys Ltd, Cambridge, Royaume Uni
- 01/2006 – 10/2007 : Chercheur Post-doctorant, Equipe PMDP, UMR 5253, Université de Montpellier 2, Montpellier (Pr. G. Maurin)
- 07/2004 – 12/2005 : Chercheur Post-doctorant, Département de Génie Chimique, Université de Californie, Santa Barbara, Californie, Etats Unis (Dr. J. Eckert, Pr. S.L. Scott)
- 12/2002 – 06/2004 : Chercheur Post-doctorant, The Davy Faraday Research Laboratory, Royal Institution of Great Britain, Londres, Royaume Uni (Pr. B. Slater)
- 09/1999 – 11/2002 : Doctorat en chimie théorique, physique et modélisation moléculaire (PhD), The Davy Faraday Research Laboratory, Royal Institution of Great Britain, et University College London, Londres, Royaume Uni (Dr. R.G. Bell)
Responsable de l’enseignement de mécanique quantique, chimie théorique et de modélisation moléculaire à l’ENSCM
Cours dispensés :
- Cours magistraux et Travaux Dirigés de mécanique quantique en 1ère année d’école d’ingénieur
- Travaux Pratiques en 1ère année d’école d’ingénieur : Chimie théorique, Chimie Théorique et techniques de Modélisation Moléculaire
Autres responsabilités :
- Membre élu au Conseil Scientifique ENSCM (depuis 2019)
- Membre du Comité de Pilotage du Projet MUSE “Chemical English”
- Délégué aux Ressources Documentaires ENSCM (depuis 2021)
II. Activités de recherche
Étude de l’effet de la structure et la composition du matériau sur ses performances en séparation de mélanges de gaz
Un des atouts des méthodes de modélisation moléculaire est la possibilité d’obtenir une image à l’échelle atomique des systèmes étudiés. Dans le cas des matériaux poreux utilisés pour la séparation de mélange de gaz, ces méthodes permettent de prédire la selectivité d’adsorption d’un composant du mélange par rapport à un autre, et d’identifier un mécanisme d’adsorption à partir des interactions intermoléculaires impliquées. La topologie du matériau peut aussi jouer un rôle important dans la performance. La figure ci-contre illustre un travail de simulation Monte Carlo utilisant des champs de force. On constate que dans le cas d’un mélange de n-hexane / 2,2-dimethylbutane, ou n-hexane / benzene, la structure MOF UiO-66 adsorbe sélectivement les molecules non-linéaires, laissant passer les molécules linéaires. Ce résultat a été corroboré par des expériences de chromatographie.
- Adsorption de molécules (Composées Organiques Volatils, COVs, CO2, CH4, H2, N2, alcanes, alcènes) dans les matériaux zéolithiques et les MOFs par la méthode de Monte Carlo dans les ensembles Canonique et Grand Canonique.
- Diffusion d’espèces adsorbées (COVs, CO2, CH4, H2, N2, alcanes, alcènes, ions…) dans les matériaux zéolithiques et les MOFs par Dynamique Moléculaire
- Dérivation de potentiels d’interactions (champs de force) pour la description des interactions molécule (ou ion) – réseau
- Étude de la mobilité des ions dans les matériaux ayant des propriétés thermoélectriques
- L’application de Machine Learning à la conception de matériaux thermoélectriques optimisés
- L’application de Machine Learning à la conception de matériaux pour l’adsorption et la séparation de mélanges de gaz
Principales collaborations actuelles
- Pr. P. Trens (Institut Charles Gerhardt, Montpellier) : Etudes de l’adsorption d’alcanes et d’alcènes dans les MOFs.
- Dr. Fabrice Salles (Institut Charles Gerhardt, Montpellier) : Modélisation de la mobilité de protons dans les MOFs par dynamiques moléculaire.
- Pr. Philippe Jund (Institut Charles Gerhardt, Montpellier) : Application de Machine Learning à la Conception de Matériaux Thermoélectriques.
III. Production scientifique
