Master | Chimie

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After a diagnosis carried out to establish the level of oral English, the student will receive work leads. The evaluation will be carried out during the defense in English of the student experimental project.

Students will have the opportunity during the year to prepare and sit for the English certification implemented at the University.

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The teaching will focus on scientific communication with training on writing an internship report, a scientific article, the acquisition of educational communication tools (designing a poster, etc.) and research training, bibliography and popular science. Students will participate in workshops dedicated to the concepts of meeting management, management, project management, and preparation for a recruitment interview.

Students will have the opportunity to attend the conferences offered within the Laboratory by internationally renowned researchers and teacher-researchers or industrials in the field of organic electronics. In particular, an intervention by AFELIM (French Association of Printed Electronics) will be offered to enable students to open up to the various trades in printed electronics. In this context, company visits to this
area of application will also be organized.

The main normative definitions of Quality, the main regulatory requirements applicable to chemicals and their applications will be described so that students are aware of the different normative standards applied in industry (REACH regulations, ISO 9001 standards, ISO 14001, OHSAS 18001, ISO 26000).

1) Les règlementations « mères » sur les produits : REACH & CLP (2h), principales réglementations sur les produits pour avoir une vision globale des différentes obligations et de l’impact sur les entreprises.
2) La Fiche de Données de Sécurité et les mesures de gestion des risques chimiques (1h) Sensibilisation à la FDS et aux EPI, EPC,
évaluation du risque chimique. L’impact sur les sites industriels : SEVESO III, IED et nomenclature ICPE.
3) Les règlementations sectorielles existantes (1h). Tour d’horizon des différentes réglementations existantes selon les types de produit et les marchés. L’idée est que les étudiants sachent que des réglementations spécifiques vont s’appliquer selon les secteurs, ajoutant des obligations supplémentaires à REACH et CLP.
Mots clés : Biocides, Phytosanitaires, Dispositifs médicaux, Fertilisants, Jouets, Alimentaire, Cosmétiques, Carburants, Aérosols,
Détergents, Médicaments, Peintures et vernis, Explosifs et précurseurs.
4) Les règlementations transverses (1h). Montrer aux étudiants que les réglementations transverses sont nombreuses et qu’il est indispensable de les prendre en compte avant de développer un nouveau projet/une nouvelle substance. PIC, RoHS / DEEE / Piles, Slatique, Précurseurs de Stupéfiants, POP, CIAC, R Nano Biens à double usage.
5) Les référentiels normatifs appliqués en industrie (1h). Description d’un système de management, principe de l’amélioration continue et champ d’application des normes.ISO 9001, ISO 14001, OHSAS 18001/ ISO 45001, ISO 26000, ISO 50001 SMI et Responsible care.

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The following courses will be dedicated to the presentation and use of several types of designs, developed to answer different types of problems.

> Introduction
─ Objectives, technical and economical interest, investigation methodology.

> Constitutive elements
─ The factors : discrete, continuous, ... ; main factors, noise factors,...
─ Treatments, experimental units, ...
─ Observations, special case : quality (reduction of the signal to noise ratio).
─ The expected model, additivity hypotheses of the contributions, state vector, free or constrained effects.

> Searching for an optimal design of experiments
─ The sampling variance/co-variance matrix of the effects.
─ The a priori analysis of an experimentation, optimality criteria.
─ Execution of a designed experimental set (randomisation, error estimation, ...).
─ Reminder on the significance of statistical tests, risks, comparison of variance estimations (Fisher-Snedecor test), of mean estimations (Student test, Tuckey test) ...

> Presentation/use of some types of designs
─ Discrete factor designs : complete blocking, incomplete, latin squares, ...
─ Full factorial designs, 2p designs with interactions.
─ Fractional designs, Taguchi designs, Box designs ..., notion of aliases, resolution ...
─ Response surface designs, quadratic designs : Doehlert, composite, Box-Behnken.
─ Mixture designs.
─ Simplex design for optimum search.

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> Choice of the theoretical model to answer a molecular problem – 7.5h CM
─ Available theoretical methods and their limitations.
─ The problem of electronic correlation.
─ Choosing calculations parameters.
─ The potential energy surface of the excited states and the spectral modeling.
─ The importance of vibronic coupling.
─ Simple and advanced approaches to model reactivity

.> Setting up a strategy adapted to a problem – 7.5h CM and 10h TP
─ Study of an experimental problem (article).
─ Choice of a calculation strategy and its limits.
─ Choice of a problem to study and practice.
─ Simulation of the absorption and emission properties of complex molecules.

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1. The main principles of the formulation:
— Generalities
— The classic components of mixtures (binders, solvents and diluents, pigments, fillers, additives, etc.)
— Formulation processes (solubilization, grinding, dispersion, ...)
— Physico-chemical parameters of the formulation (solubility, interfaces, wettability, CPV / CPVC, compatibility of mixtures,
stabilization, particle size, etc.)
Case study: paint formulation - physicochemical formulation techniques and parameters; Methods of transfer from laboratory to industry. P. Thobie (CETIM Nantes)

2. Rheology: L. Benyahia (IMMM Le Mans)
— Introduction to rheology.
— Fundamental principle and determining factors (stress, deformation, …).
— Viscosity definition and energetical considerations.
— Effect of pressure and temperature on the viscosity.
— Time and shear dependence of the viscosity.
— Suspension rheology.
— Rheology of polymer solutions.

3. Printing and coating processes (used in printed electronics): A. Blayo (INP Pagora, Grenoble)
— Printing techniques (screen printing, inkjet, rotogravure, flexography, other processes).
- Main features.
- Properties of associated functional inks.
- Advantages and limits for electronic applications, examples.
- Coating techniques (spin coating, slotdie, blade coating).
— Drying / Annealing techniques (thermal / photonic).

4. Functional inks (inks for printed electronics, in particular): A. Blayo (INP Pagora,Grenoble)
— Specific constraints (graphic inks vs.functional inks).
— Functional materials used for inks:
- Conductive materials (metallic and carbon particles and nanoparticles, conductive polymers, etc.).
- Dielectric materials.
- Semiconductor materials (for PV and OLED applications, for example).
- X-chrome materials.
— Specific measurements of the properties of the printed film (conductivity, for example).

Practical work : Screen printing techniques (M. Boujtita, Nantes)

Visits of companies will allow students to have concrete applications of the content of this course: ARMOR La Chevrolière, world specialist in ink chemistry and printing processes, and SERIBASE Château-Gontier, a company specializing in screen printing techniques.

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— Classic organometallic coupling reactions (Pd, Ni or Cu catalysts): Stille, Heck, Kumada, Sonogashira, Suzuki, Negishi.
— Direct arylations (directed or not), applications to aromatic heterocycles.
— Click chemistry (Cu, Ru) and C-H activation.
— Metathesis reactions, principles, (diastereo) selectivies.
— Amination and sulfuration reactions to design new syntheses of pi-conjugated systems.
— Interest of non noble metals in synthesis.
— Main electro- and photoactive organic derivatives.
- Nanocarbons: fullerenes, nanotubes and graphene.
- Perylene, naphthalene, porphyrin, phthalocyanin, tetrathiafulvalene.
- Pigments (diketopyrrolopyrrole, isoindigo, Bodipy etc …).
- Thiophene, furane, pyrrole, dithienopyrrole, fluorene, carbazole, phenylenevinylene, phenyleneethynylene …
- Organometallic complexes displaying optoelectronic properties.
— Design, synthesis, reactivity and functionalisation of these monomers.
— Design and synthesis of extended pi-conjugated systems (oligomers and polymers displaying a weak band gap).
— Analysis of structure/properties relationships and importance of these derivatives.
— Green chemistry applied to pi-conjugated molecules (12 principles of green chemistry, atom economy, calculations of E factor).

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Supramolecular Chemistry: basics (9h)
─ From molecular to supramolecular chemistry.
─ Supramolecular interactions.
─ Characterization of supramolecular structures.
─ Host molecules for the recognition of cations, anions and neutral molecules.
─ Chemosensors.
─ Molecular flasks.
─ Supramolecular catalysis.

Supramolecular polymerization (4h)
─ Physical and chemical gels.
─ Application fields (conducting materials, mesophases, self-healing systems,...).
─ Description of supramolecular polymerization processes (isodesmic, cooperative, chain-growth).
─ Chirality and supramolecular polymers (“sergeant and soldiers” and “majority rules” experiments).
─ H and J aggregates.

Supramolecular Chemistry based on metal (12h)
─ Basics and tools.
─ Self-assembling: helicates.
─ Self-assembling: grids, ladders and racks.
─ Self-assembling: molecular polygons and polyhedra.
─ Catenanes, rotaxanes and molecular knots.
─ Molecular machines.
─ Supramolecular polymers. 

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─ Basic characteristics of light sources (intensity, spectrum, polarization, coherence, ...) and basic physics principle of light emission (black body, spectral lamp, LED, laser, ...).
─ Basic understanding of the physics principles of light-matter interaction (light scat-tering and absorption).
─ Reminders on the concepts seen in M1 of Jablonski diagram, quantum efficiency and fluorescence lifetime.
─ Measure and analysis of fluorescence decays (TCSPC method).
─ Dynamic and static quenching of fluorescence (Stern-Volmer model).
─ Introduction to solvatochromic effects and fluorescence anisotropy.
─ Nonlinear polarisation of light: effects and applications.
─ Engineering of Molecules for Second-Order Nonlinear Optics.
─ Light-absorption and Electron-transfer: Marcus theory and «optical» electron-trans-fer vs. photoinduced-electron transfer (PET).
─ Introduction to mixed-valence complexes and molecular wires.
─ Other applications of PET.
─ Photoinduced energy transfer, theories of Förster and Dexter. Molecular examples with systems applied to amplify light harvesting.
─ Artificial photosynthesis, basic concepts, molecular and hybrid systems for the conversion of sunlight into chemical potential.

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> X and electron microscopy sciences
─ Spectroscopies with electron microscopes : EELS et EDX
─ Spectroscopy of X absorption in synchrotron : XANES et EXAFS
─ Electron spectroscopy for surface characterization: XPS

> Near-field Microscopies
─ AFM : contact mode (c-AFM), non-contact (nc-AFM), intermittent contact (t-AFM), lateral forces (lf-AFM), spécific interactions, force spectroscopy.
─ SNOM: Optical near-field, operating principle, type of set-up, experimental set-up
─ STM: topographic mode (I-V constant or constant tip-sample distance) and tunnel-effect spectroscopy (STS).

> Raman Spectroscopy
─ Relation of molecular-structures - macroscopic phenomena (physical origin of the refractive index, absorption, diffusion).
─ Application of Raman spectroscopy in microscopy.
─ Main sources of light (white source, LED, Laser diode) : materials and temporal and spectral characteristics.
─ Principles of Raman and Resonance Raman spectroscopy.
─ Extension on non-linear spectroscopy (second harmonic generation, emission with biphotonic absorption).

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I. Optical bioimaging
1. Stakes
2. Design of luminescent labels and probes
— molecular agents,
— photoactive nanoparticles,
— probing the biological surroundings.
3. Two-photon microscopy for improved sensitivity
— fundamentals,
— optical setup,
— nonlinear optical labels.
4. Photoacoustic microscopy for improved depth detection
— principles,
— main endogenous and exogenous tracers.
II. Photobiology
1. Photodynamic therapy
— principles,
— structural evolution of photosensitizers,
— in the clinics.
2. Photopharmacology
— structural requirements

— drug photo-uncaging,
— photoswitches for structural and functional photoregulation.

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The different conductive surface modification methods will be presented and their stu-dy will be detailed through practical work. The characterization of these nanomaterials will be studied via electrochemical and coupled techniques (electrochemical microba-lance, spectro-electrochemistry, electrochemical microscopy). Finally, applications in catalysis, luminescence and energy storage will be the subject of case studies.

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─ 1. Conducting molecular materials :
Synthesis of molecular materials precursors: electroactive ⺎-conjugated organic and or-ganometallic molecules (several examples of donor and acceptors: TTF; bis(dithiolene) complexes of Ni, Pd, Pt, Au; TCNQ. Functionalization/introduction of non-covalent inte-ractions: hydrogen, halogen, chalcogen. Intermolecular interactions in the solid – Open shell molecules: - neutral radicals, stabilization, delocalization – two-stage redox sys-tems (Würster, Weitz) – overlap interactions in the solid – mixed valence dimers – 1D materials – band structures – Peierls transition.
─ 2. Magnetic molecular materials:
Introduction to fundamentals of magnetism of the transition metals. Magnetism of the essential lanthanide ions for our society. Single-Molecule Magnets as potential materials for high-density data storage applications.
─ 3. Hybrid materials: The concept hybrid, definitions and synthetic strategies (sol-gel, grafting, self-assembly, intercalation, coordination)
Classification of hybrid organic-inorganic materials (classes 1 and 2). The main families of amorphous and crystalline hybrid materials (organo-mineral polymers, functionalized silica, coordination polymers (CPs or MOFs), hybrid polyoxometallates, halometallates, phosphonates). Crystalline structure-properties relationship (luminescence, photo- and electrochromism, ferroelectricity, multiferroics, semi-conductors).
─ 4. Nanomaterials:Definition, history, classification.
Mechanism of formation and stabilization of nanoparticles (thermodynamic and kinetic aspects).
Synthesis of organic and inorganic nanoparticles. Properties (photophysics and plasmonics).
Functionalization and bio-conjugation.
Nanomedicine (delivery of the active principle and outcome in the body).

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> Introduction to ∏-conjugated systems for Organic Electronics
— Introduction on Organic Electronics.
— Electronic structures and properties of conjugated systems: From the doped state (conducting) to the neutral state (semiconducting).
— Introduction or reminders to various electrochemical and spectroscopic techniques.
— Determination of HOMO (IP) and LUMO (EA) energy levels of organic materials and construction of energy diagrams of electronic organic devices.
— Characterization of the molecular structure of thin-films

> Conducting polymers
— Synthesis by electropolymerization and their characterization.
— Structure / property relationship analysis.
— Application to electrochemical and optical sensors, transparent conducting or electrochromic materials.

> Organic light-emitting diodes (OLEDs)
— Operating principle.
— Active materials and optimization (from fully organic materials to Perovskites and quantum dots).
— Fabrication methods and characterization of OLEDs.
— Applications.

> Organic field-effect transistors (OFETs)
— Operating principle.
— Active materials and optimization.
— Fabrication methods and characterization of OFETs.
— Applications.

> Organic solar cells (OSCs)
— Introduction to the different photovoltaic technologies.
— Operating principle of OSCs.
— Active materials and optimization
— Fabrication methods and characterization of OSCs (theory and practical courses).
— Transfer on an industrial scale: visit of ARMOR©, world specialist in the chemistry of inks and printing processes (near Nantes).

> Dye-sensitized solar cells (DSSCs)
— Operating principle.
— The components of the DSSC and their optimization.
— Fabrication methods and characterization of DSSCs (theory and practical courses).
— Applications for Building Integrated Photovoltaics (BIPV), Dye-Sensitized Photoelectrosynthetic Cells (DSPECs) and dye sensitized photocatalytic systems.

> Perovskite solar cells (PSCs) 
— Operating principle.
— Active materials and optimization.
— Fabrication methods and characterization of PSCs

— Applications.

> Polymers for Organic Electronics
— Reminders on polymers and polymer chemistry: main synthetic approaches.
— Methods of controlled/living polymerization leading to tailor-made polymers, random, block and graft copolymers, functionalized polymers, etc., with predetermined structure and architecture.
— Applications: polymers for organic electronics.

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The internships of Master 1 then of professional integration of Master 2 did not have the same expectations. The first is intended as an internship to discover the professional environment while the second corresponds to a specialization and to a pre-professionalization (towards research or industry). They are all validated not only from an internship thesis accompanied by an oral defense in front of a jury but also by the evaluation of the supervisor.

In Master 2, a professional integration internship of at least 20 weeks, a real springboard to employment or a thesis, is to be completed during semester 4. This internship is carried out either in a research laboratory or in a company. In the first case, it preferably takes place in one of the specialty’s reception laboratories. It can also be carried out abroad, for example in an academic laboratory partner of a host laboratory, after mutual agreement. In the case of internships in companies, the place and subject of the internship, which is sought by the student, are previously validated by the persons responsible for the Master. These internships are assessed on the basis of a written report, the oral defense of the work and a note from the internship director. The evaluation jury is made up of a university tutor, a university rapporteur and the person responsible for the day-to-day follow-up of the intern in the host structure (company or university).

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Rappel sur les équilibres acidobasiques, redox, de précipitations d’adsorption et de complexation. Diagrammes de distribution de polluants dans un mélange complexe. Application pratique des diagrammes potentiel-pH. Equilibres calco-carboniques (diagramme Le grand-Poirier).

Les concepts sont illustrés d’exemples concrets. Les solutions mathématiques des problèmes les plus complexes sont traitées en salle informatique.  L’ensemble se termine par des travaux réalisés au laboratoire.

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Différentes filières énergétiques pour produire de l’électricité (mix électrique) basées sur les énergies fossiles carbonées (charbon, pétrole, gaz), le nucléaire et les énergies renouvelables et relation entre les quantités de CO2 émis pour chaque filière en France et dans le monde. Introduction au bilan carbone qui consiste à évaluer les quantités de gaz à effet de serre émis pour une activité et un territoire. Études de bilan carbone
Comparaison des polluants de l’air, y compris CO2, pour les différents carburants utilisés par les moteurs thermiques. Différentes méthodes de traitement de l’air.

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Le cours d’anglais a pour but de permettre aux étudiants de continuer à travailler les 4 compétences en langue (compréhension écrite et orale, expression écrite et orale) à travers des documents divers et variés (articles scientifiques, extraits de films, de documentaires, podcasts...). Des révisions lexicales et grammaticales sont effectuées le cas échéant. Il a également pour objectif de sensibiliser les étudiants à différentes certifications en anglais existantes, avec en ligne de mire le niveau B2 du Cadre Européen Commun de Référence en Langues (CECRL). Enfin, différentes situations de communication de la vie professionnelle sont abordées.

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Introduction aux concepts et aux théories de la communication. La communication de groupe. La conduite de réunion. La préparation d’un débat, d’une présentation, d’une conférence. La prise de parole. Entraînement et improvisation. Le verbal et le non verbal.  La parole et le corps. L’attitude, la voix, le regard, les gestes.
Environnement et communication (problématique, notions, débats). Approche de la communication institutionnelle des organisations (entreprises, collectivités territoriales, associations). La communication de crise (histoire, concepts, stratégies). Études de cas. Jeux de rôles (pour mettre les étudiants en situation de choisir une stratégie de communication).

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Les systèmes de management de l’environnement : L’architecture des normes ISO (Présentation des référentiels environnementaux et sécurité/santé au travail, ECO AUDIT, ISO 14.000, OHSAS 18.001, Le Développement Durable : guide de référence SD 21.000). Organisation du Système de Management de l’Environnement. Organisation et présentation d’un Système de Management Intégré. Les incidences et parallèles des Systèmes de Management de l’Environnement, de la Qualité, de la Santé et de la Sécurité au Travail. Les organismes de certification. La gestion de la communication environnementale. Concept et contexte de la communication. Différentes formes de communication. Les différents modes de communication. Les différents supports de la communication. Architecture des normes/ qualité. Installations Classées pour l’Environnement. Le cadre des ICPE. L’organisation administrative. Le dossier ICPE. La directive SEVESO II. Applications, plan d’organisation interne (POI). Plan particulier d’intervention (PPI).

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Le comportement des réactions chimiques dans les réacteurs idéaux sera étudié afin de pouvoir les dimensionner en fonction des performances attendues. Les combinaisons (en série et en parallèle) de ces réacteurs idéaux permettront de simuler le comportement des réacteurs réels. Cette approche se fera de manière calculatoire pour être ensuite complétée par des méthodes graphiques.

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Rappel d’hydrostatique. Les écoulements en charge. Les pompes (Apport de charge dans un circuit. Caractéristiques des pompes. Critères de choix. Modification des caractéristiques, similitudes. Courbe de réseau et point de fonctionnement. Régulation du débit des pompes. Couplage des pompes). Postes de relèvements (principe de fonctionnement et dimensionnement). Écoulements à surface libre (Charge hydraulique en écoulement à surface libre. Energie spécifique et régimes d’écoulement. Transition entre les régimes au passage de singularités. Calcul des profils de la surface de l’eau dans les canaux. Ressaut hydraulique. Déversoirs. Principes de calcul des réseaux.

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Absorption atomique et ICP ; méthodes chromatographiques; législation ; méthodes d’extraction ; quantification par étalonnages interne/externe ; spectrométrie de masse : notions d’isotopie, de résolution..., présentation des types de sources et analyseurs ; principe de la spectrométrie de masse en tandem ; principales réactions de fragmentation; interprétation de spectres.

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Ce cours une présentation détaillée des méthodes statistiques utilisées pour collecter, analyser et interpréter les données. Ces outils sont indispensables pour garantir une interprétation correcte des données et ainsi permettre une prise de décision éclairée.

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Procédés physico chimiques appliqués à l’élimination de la pollution particulaire : Prétraitements : dégrillage, tamisage, dessablage-deshuilage-dégraissage, homogénéisation, égalisation des débits et charges polluantes. Procédés de clarification : suspensions floculantes diluées, suspension floculantes concentrées. Filtration en profondeur. Procédés physicochimiques appliqués à l’élimination de la pollution dissoute et colloïdale : Précipitation. Stripping. Adsorption. Coagulation-floculation. Oxydation-désinfection. Procédés membranaires. Échanges d’ions.

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― La prévention des risques industriels : généralités, environnement juridique et humain, risques industriels, ambiances de travail.
― L’analyse des risques industriels : méthodologie générale, évaluation des risques, méthodes dédiées, analyse globale, analyse des premiers soins, des potentiels graves et des accidents de travail, étude des incidents matériels.
― Gestion des risques : Intégration de la prévention, gestion sécurisée de la sécurité, contrôle de l’application de la prévention.
― Les moyens de la prévision : humains, matériels, organisationnels. Les secours publics.
― Les assurances de l’entreprise : notions générales, contexte de l’assurance, agréments/standard/règles techniques, Exemples de garanties.

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Les grandes classes de solvants organiques et leurs principales utilisations.
Propriétés physico-chimiques des solvants : pression de vapeur saturante, température de fusion et d’ébullition, miscibilité dans l’eau…
Manipulation de solvants : Risques d’incendie et d’explosion et risques pour la santé et pour l’environnement.
Prévention des risques : Suppression ou substitution des solvants dangereux, protections collectives et individuelles et règlementation.

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Premier Temps : Simulation et analyse d’un entretien collectif. Travailler la recherche d’annonces au travers de supports diversifiés. Construire son CV et sa lettre de motivation. Prendre contact téléphoniquement pour obtenir un rendez-vous.
Deuxième temps : Simulation individuelle d’entretien auprès d’un professionnel du recrutement dans l’un de nos organismes partenaires. Prise de rendez-vous par téléphone. Envoi de CV + lettre en réponse à la petite annonce. Simulation d’entretien individuel avec un consultant sans débriefing. Troisième temps : Analyse de la 2ème séance et simulation individuelle d’entretien d’embauche. Analyse du vécu général du consultant par rapport aux entretiens. Remarques générales sur la prise de contact téléphonique, le CV et la lettre de motivation. Simulation d’entretien d’embauche devant le groupe afin d’appliquer les conseils préalablement donnés. Apprendre à parler devant une caméra. Conférences illustrant le parcours professionnel d’anciens élèves.

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Le cours aborde les différentes filières énergétiques actuellement utilisées qu’elles soient fossiles (charbon, hydrocarbures et nucléaire) ou renouvelables (hydraulique, éolien, photovoltaïque, méthanisation) en mettant l’accent sur les problèmes environnementaux associés à chaque filière. Le bilan carbone également abordé dans ce cours permet d’évaluer les quantités de gaz à effet de serre qui sont émis par une activité ou un territoire.

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Le complément sur la méthanisation vise à fournir aux étudiants une compréhension approfondie des processus et des technologies de production de biogaz à partir de matières organiques comme les déchets agricoles, les déchets municipaux et les eaux usées. 

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Collectivités : acteurs et prise de décision. Réglementation sur les déchets. Collecte des déchets en milieux urbain et rural. Les filières déchets (Présentation générale des filières de gestion des déchets, les filières à responsabilités élargies des producteurs (REP), l’articulation des filières de traitement des déchets ménagers et assimilés, le recyclage et la valorisation des déchets, les différents types de centres de stockage des déchets, les filières thermiques d’élimination des déchets, le compostage).

Visites d’installation.

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Le traitement des fumées des unités de valorisation énergétique. Pollution olfactive (position du problème de la pollution olfactive, gaz odorants les plus courants). Les jurys de nez ( mise en place d’un protocole d’évaluation des nuisances olfactives par un jury de nez , comment un jury de nez peut aider à résoudre les problèmes de pollution olfactive). Traitement des odeurs (les différentes techniques (adsorption, lavage chimique, oxydation thermique), exemples d’installation pour des stations d’épuration et des unités de méthanisation).

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Présentation générale ( Différents procédés d’épuration, Acteurs et mécanismes de l’épuration, Méthodes de suivi du fonctionnement d’un réacteur biologique). Cinétique et modèles de la croissance bactérienne ( Notions de base, Équations de la croissance bactérienne, Applications pratiques). Les réacteurs parfaitement mélangés (chemostats, lagunes) (Notations, Paramètres caractéristiques, Bilans matières, Dimensionnement, Détermination expérimentale des constantes biologiques). Les réacteurs parfaitement mélangés avec recirculation (boues activées) (Notations et expression des paramètres caractéristiques, Bilans matières et conséquences sur le dimensionnement, Critères de choix sur les concentrations en MVS/MES, Relation entre objectifs de rejets et teneur en substrat soluble, Consommations et apports en oxygène, Exemple de dimensionnement). Nitrification-dénitrification (Principe et fonctionnement, Applications pratiques, Bilans matières et conséquences sur le dimensionnement, Critères de choix sur les concentrations en nitrates/nitrites, Consommations et apports en oxygène, Exemple de dimensionnement).

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Origines, quantités et composition (Principales voies d’élimination. Mise en centre d’enfouissement technique, Valorisation agricole. Incinération. Epaississement. Décantation. Flottation. Egouttage). Stabilisation (chimique, aérobie, anaérobie). Conditionnement (chimique, thermique). Déshydratation (Déshydratation sur lits de séchage, Déshydratation par filtration mécanique (filtres sous vide, filtres presse, filtres à bandes), Centrifugation, Procédés extensifs (Filtres plantés de roseaux, infiltration-percolation). Oxydation par voie humide.

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L’eau dans la ville : Évolution au cours du temps, rappel règlementaire, organisation de la gestion de l’eau (rôle des collectivités, exploitants, police de l’eau, agence de l’eau etc.), définitions techniques du réseau (réseaux unitaires et séparatifs, postes de relevage, déversoirs d’orage, bassins d’orage), problématiques réseaux. La gestion des réseaux d’eaux usées : Identification des différents types de réseau et ouvrages, analyse des données de débits – de population – de consommation d’eau potable – de pluviométrie – de bilans 24h. La gestion des eaux pluviales : Les problématiques d’aujourd’hui, La gestion intégrée des eaux pluviales, Le diagnostic et les travaux possibles, Introduction à la modélisation. Modélisation des écoulements :  modélisation des bassins versants – des canalisations – des exutoires, identification des pluies critiques et des problématiques d’inondation, recherche des solutions correctives.

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Les différentes sources d’information géographique. Les données géographiques et leurs formats nécessaires à la résolution d’une problématique particulière. Structures, concepts et théories de base des SIG. Raisonnement analytique à l’aide de données géographiques. Utilisation des outils informatiques et de l’analyse spatiale pour la modélisation du monde réel. Penser spatialement.

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Méthodologie de diagnostic et de définition des objectifs de dépollution (étape A, B et ESR, EDR à travers quelques cas).
Étude de faisabilité d’une dépollution : choix de la meilleure technologie. Introduction aux techniques de traitement. Définition in situ, hors site ou ex situ, sur site. Méthodes par circulation d’air : venting, bioventing, sparging, stripping (eau/sol). Techniques de traitement de l’air : étude de cas pour un site pollué par carburants et pour un site pollué par solvants chlorés. Traitements biologiques : in situ, sur site – étude de cas pour un traitement sur site et in situ par essais d’atténuation naturelle renforcée. Phyto-remédiation : dépollution de sols pollues en surface par métaux lourds avec des plantes. Procédés thermiques ; incinération, désorption thermique, vitrification. Procédés physiques par piégeage : confinement, stabilisation-solidification. Procédés physiques ; pompage/écrémage : traitement de l ‘eau – étude de cas. Procédés chimiques : lavage des sols, traitement des eaux par oxydation - réduction, électro-remédiation – étude de cas. Sécurité sur les sites pollués. Bases d'hydrologie.

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Bases d’hydrologie.  

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Ce module traite des applications des procédés à membrane et électrochimique dans les domaines de la potabilisation de l’eau pour la consommation humaine, du traitement des eaux usées avec des bioréacteurs à membranes, et de la préparation d’eaux pour l’industrie. Il aborde la simulation des procédés membranaires pour le dessalement de l’eau et la transformation directe des déchets liquides en énergie (biopiles : « Transform WASTES INTO WATTS »). Des interventions industrielles et une visite de site d’intérêt sont prévues pour illustrer les différentes échelles d’application.

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Il s’agit de mettre les étudiants en situation sur un projet expérimental encadré traitant de l’étude d’une pollution ou d’un traitement de dépollution (par groupe de 2 ou 3).  Il s’agira entre autre d’effectuer un travail de recherche bibliographique, le montage d’expériences de laboratoire ou de démonstration, un rapport écrit et une présentation orale (en anglais) des travaux.

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Travail sur les 5 compétences à partir de documents divers (scientifiques, vie quotidienne, actualités…) et à partir de supports divers (audiovisuels, textes, laboratoire de langue..). L’accent est mis sur l’expression et la communication orale (présentations orales ; échanges en situation, interaction, entretien d’embauche), ainsi que sur la rédaction (comptes rendus, rapports, CV et lettre de motivation).
Une aide à la soutenance orale en anglais du projet étudiant expérimentale sera également effectuée.

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Les étudiants qui n’ont pas choisi l’alternance en entreprise doivent faire un stage de 5 mois minimum pour terminer leur formation. Ce stage peut se dérouler à l’étranger, comme dans l’UE via ERASMUS-SOCRATES ou LEONARDO.
Le but est que les étudiants travaillent sur des projets réels dans un environnement de travail réel. Cela leur donne l’opportunité de mettre en application les connaissances acquises pendant leur formation, de développer de nouvelles compétences et de nouer des contacts professionnels qui les aideront à entrer sur le marché du travail.

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Les alternants développent leur expérience professionnelle dans leur structure d’accueil.
Le but est que les étudiants travaillent sur des projets réels dans un environnement de travail réel. Cela leur donne l’opportunité de mettre en application les connaissances acquises pendant leur formation, de développer de nouvelles compétences et de nouer des contacts professionnels qui les aideront à entrer sur le marché du travail.

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