Les procédés actuels d'extraction de l'uranium en milieux sulfurique, phosphorique et nitrique, bien que performants et justifiant leur application à grande échelle, nécessitent des améliorations pour accroître leur efficacité et réduire leur impact environnemental. Ce projet doctoral a pour objectif d'améliorer ces performances en se concentrant sur la phase d'extraction liquide-liquide. La proposition consiste à transférer sélectivement l’uranium, extrait après concassage, broyage et lixiviation des roches, vers une phase huileuse contenant un ligand lipophile adapté au lixiviat utilisé. L'ambition est ici de développer de nouvelles structures d’extractants analogues aux trialkylamines (procédé AMEX), aux trialkylphosphines et diesters phosphoriques (procédé URPHOS), et aux trialkylphosphates (raffinage). Le doctorant synthétisera ainsi des extractants amphiphiles chiraux, dérivés d’anhydrides bicycliques d’alditols biosourcés (isosorbide, isomannide et isoidide), qu’il évaluera pour leur affinité vis-à-vis de l'uranium et leur sélectivité face aux ions compétiteurs. Il analysera ensuite les mécanismes moléculaires et supramoléculaires de ces nouveaux extractants (coordination, agrégation) à l’aide de méthodes de pointe, comme l’UV, l’IR, la RMN multinoyaux, la diffusion de rayons X et la diffusion de neutrons. La formation doctorale permettra au doctorant de s'intégrer facilement dans les milieux académique ou industriel, notamment dans les domaines du cycle du combustible nucléaire, de la chimie séparative et de la formulation. Les recherches se dérouleront au sein du laboratoire LTSM de l'Institut de Chimie Séparative de Marcoule, reconnu pour son expertise en chimie et physico-chimie des extractants pour l'hydrométallurgie. Le doctorant bénéficiera d'un encadrement de qualité et d'un environnement de travail collaboratif, entouré de doctorants, post-doctorants et d’ingénieurs, dans un cadre serein et stimulant.