PhD position in Automated Laboratory for Plastic Recycling

Die Gruppe für Energie- und Prozesssystemtechnik (EPSE) an der ETH Zürich sucht einen Doktoranden zur experimentellen Charakterisierung der thermophysikalischen Eigenschaften und der Trennprozesse, die mit komplexen Flüssigkeiten aus dem Kunststoffrecycling verbunden sind. Die EPSE-Gruppe, geleitet von Prof. Dr. André Bardow, widmet sich der Förderung nachhaltiger Energie- und chemischer Prozesssysteme. Unsere Forschung reicht vom molekularen Niveau bis zur Systemebene. Wir entwickeln Simulations- und experimentelle Methoden, um nachhaltige Energie- und chemische Prozesse voranzutreiben.

Projekt Hintergrund: Die Vision unseres kürzlich geförderten ERC Advanced Grant DISC3Lab ist es, eine validierte Entdeckungs-Schleife für nachhaltige chemische Prozesse zu entwerfen, die auf das lösungsmittelbasierte Recycling von Kunststoffen abzielt. Dieses Projekt trägt dazu bei, ein Thermodynamik- und Prozess-Lab-on-a-chip zu entwickeln. Wir werden eine automatisierte, kleinmaßstäbliche experimentelle Plattform etablieren, die hochdurchsatzfähige Messungen aller Fluid-Eigenschaften ermöglicht, die im Design der angestrebten Recyclingprozesse beteiligt sind. Ein Beispiel ist die Dampfdruck-Kurve für ein Rezyklatgemisch, das durch Destillation fraktioniert werden soll. Diese Daten werden die prädiktiven numerischen Methoden informieren und validieren, die von anderen Teammitgliedern entwickelt wurden.

Die Entwicklung nachhaltiger chemischer Prozesse erfordert genaue experimentelle thermophysikalische Eigenschaftsdaten. Obwohl experimentelle Daten entscheidend sind, sind sie oft rar, da traditionelle Experimente zu teuer, mühsam, zeitaufwendig und fehleranfällig sind, um ein schnelles Prozessdesign zu unterstützen. In unserem Labor gehen wir diese Herausforderungen an, indem wir Mikrofluidik und Laserspektroskopie kombinieren, um komplexe Phänomene wie mehrkomponentige Phasengleichgewichte, Diffusion und Reaktionen zu untersuchen. Dieses Projekt zielt darauf ab, unsere experimentellen Methoden in Richtung der angestrebten automatisierten Plattformen weiterzuentwickeln.

Ihre Hauptaufgabe wird es sein, neuartige Experimente unter Verwendung von Mikrofluidik, Spektroskopie und algorithmusgesteuerter Laborautomatisierung zu entwerfen, einzurichten und durchzuführen, um geschlossene Schleifen und selbstoptimierende Experimente zu ermöglichen. Erste Experimente werden Phasengleichgewichte und Transportprozesse in flüssigen Mischungen untersuchen. Die Arbeit wird in enger Zusammenarbeit mit einem begleitenden Doktoranden durchgeführt, der sich auf die Weiterentwicklung der prädiktiven Simulationsmethoden konzentrieren wird. Ihre Rolle umfasst auch die Betreuung und Mitbetreuung von Studentenprojekten und -arbeiten. Darüber hinaus werden Sie sich an verschiedenen Gruppen- und Institutsaufgaben und -aktivitäten beteiligen. Als integraler Bestandteil Ihrer Arbeit werden Sie Ihre Ergebnisse in peer-reviewed Zeitschriften veröffentlichen und auf internationalen Konferenzen präsentieren.

Profil: Sie erfüllen die Anforderungen für ein Doktoratsprogramm an der ETH Zürich und haben einen ausgezeichneten Master oder Diplom in Chemieingenieurwesen, Verfahrenstechnik, Maschinenbau, Energiewissenschaften und -technologie, physikalischer Chemie oder einem verwandten Bereich. Idealerweise haben Sie bereits Erfahrung in der experimentellen Arbeit, vorzugsweise beim Einrichten von Experimenten und der Nutzung von Mikrofluidik und Spektroskopie. Sie sind interessiert und in der Lage, modellbasierte Methoden für das experimentelle Design und die Analyse zu entwickeln. Sie sind hochmotiviert, moderne experimentelle und Simulationstechniken zu lernen und anzuwenden. Die Fähigkeit, selbstständig zu arbeiten, sowie hervorragende Kommunikations- und Schreibfähigkeiten in Englisch runden Ihr Profil ab.

Wir bieten: Wir bieten eine Vollzeitstelle für die Dauer Ihres Doktoratsstudiums, beginnend nach Vereinbarung mit dem frühestmöglichen Startdatum am 1. Oktober 2026. Wir schaffen ein unterstützendes Umfeld, das berufliches und persönliches Wachstum fördert. Sie werden Teil eines dynamischen, motivierten und interdisziplinären Forscherteams mit Fachkenntnissen in Thermodynamik, Prozessdesign, Optimierung von Energiesystemen und Lebenszyklusbewertung, das eng mit Forschungs- und Industriepartnern zusammenarbeitet. Sie werden in einer inspirierenden, kollaborativen Umgebung arbeiten, um kritische globale Herausforderungen anzugehen. Es gibt Möglichkeiten, sich an Gruppendiskussionen und gemeinsamen Anstrengungen zu beteiligen, die vom molekularen Niveau bis zur Systemebene reichen und Einblicke in verschiedene Methoden und Ansätze bieten. Die PhD-Position bietet Zugang zu modernsten Laboranlagen und experimentellen Setups, die wirkungsvolle Forschung ermöglichen. Die Position unterstützt die Entwicklung von kritischem Denken, Datenanalyse, Problemlösungs- und Projektmanagementfähigkeiten, während sie zur breiteren akademischen Gemeinschaft durch Veröffentlichungen und Präsentationen auf führenden Konferenzen beiträgt.

Im Einklang mit unseren Werten fördert die ETH Zürich eine inklusive Kultur. Wir setzen uns für Chancengleichheit ein, schätzen Vielfalt und pflegen ein Arbeits- und Lernumfeld, in dem die Rechte und die Würde aller Mitarbeiter und Studierenden respektiert werden.