PhD Student - Electron transfer processes at clay minerals

Das Paul Scherrer Institut PSI ist das größte Forschungsinstitut für Natur- und Ingenieurwissenschaften in der Schweiz. Wir führen Spitzenforschung in den Bereichen zukünftige Technologien, Energie und Klima, Gesundheitsinnovation und Grundlagen der Natur durch. Durch grundlegende und angewandte Forschung arbeiten wir an nachhaltigen Lösungen für große Herausforderungen, die die Gesellschaft, Wissenschaft und Wirtschaft betreffen. PSI engagiert sich für die Ausbildung zukünftiger Generationen. Daher sind etwa ein Viertel unserer Mitarbeiter Postdocs, Graduierte oder Auszubildende. Insgesamt beschäftigt PSI 2300 Personen.

Das vom SNSF finanzierte Projekt „Elektronentransfer an der Tonmineral-Wasser-Grenzfläche“ zielt darauf ab, langjährige Fragen zu klären, wo, wie und warum Elektronentransfer an eisenhaltigen Tonmineralien stattfindet. Tonminerale sind in sedimentären Umgebungen allgegenwärtig, enthalten eine große Menge an Fe in der kritischen Zone der Erde und fungieren als „Geobatterie“ – und spielen somit eine wichtige Rolle beim Abbau organischer Schadstoffe, der Metallsequestrierung und -freisetzung sowie im globalen Elementzyklus. In diesem Projekt werden wir verschiedene Aspekte des Elektronentransfers mit komplementären Methoden untersuchen, die von nasschemischen Experimenten bis hin zu atomistischen Simulationen reichen, um die bestehenden Wissenslücken zu schließen.

Der Doktorand wird sich auf die experimentellen Aspekte der Arbeit konzentrieren, eng mit einem Postdoktoranden zusammenarbeiten, der atomistische Simulationen durchführt, und von einem Expertenteam unterstützt werden. Die Experimente werden die Reduktion und Oxidation von Eisen in der Struktur von Tonmineralien untersuchen, die Reaktionskinetik und Thermodynamik quantifizieren und fortgeschrittene spektroskopische, mikroskopische und elektrochemische Methoden umfassen.

Dieses multidisziplinäre Projekt ist im Labor für Abfallwirtschaft (LES) eingebettet und wird in enger Zusammenarbeit mit Partnern an der Universität Bern und der Penn State University, USA, umgesetzt.

Für die Clay Systems Group suchen wir einen Doktoranden, der Laborversuche zu Redoxprozessen von eisenhaltigen Tonmineralien durchführen wird. Dies umfasst Untersuchungen von Elektronentransferreaktionen zu und von Tonmineral-Eisen mit Hilfe von kinetischen Experimenten, Spektroskopien und einer Reihe komplementärer Analysen in flüssiger und fester Phase (z.B. HPLC, XRD, Mössbauer-Spektroskopie, Elektronenmikroskopie, elektrochemische Methoden).

Sie werden aktiv am größeren Forschungsprojekt (SNSF finanziert) zum Elektronentransfer an Tonmineralien teilnehmen und mit nationalen und internationalen Teammitgliedern zusammenarbeiten sowie einen Forschungsaufenthalt von bis zu 6 Monaten im Labor des Kooperationspartners Prof. Chris Gorski an der Penn State University, USA, durchführen, um elektrochemische Experimente durchzuführen.

Sie werden die gesammelten Daten bewerten und interpretieren, Ihre Ergebnisse auf Konferenzen kommunizieren und in Form von Publikationen in peer-reviewed Zeitschriften veröffentlichen sowie eine Doktorarbeit schreiben, um Ihr Studium abzuschließen.

Ihr Profil

• Sie haben einen Masterabschluss in Chemie, Geowissenschaften, Umweltwissenschaften oder einem verwandten Bereich.
• Sie sind hochmotiviert, Laborarbeit durchzuführen, und haben Erfahrung in einem chemischen Laborumfeld.
• Erfahrung in Analysen in flüssiger und fester Phase (z.B. HPLC, XRD, Mössbauer-Spektroskopie, Elektronenmikroskopie) ist von Vorteil.
• Sie verfügen über ausgezeichnete Kommunikations- und Zeitmanagementfähigkeiten.
• Sie freuen sich darauf, in einem multidisziplinären Team zu arbeiten und sind bereit, bis zu 6 Monate im Ausland (Penn State University, USA) für einen bestimmten Teil Ihres Doktorandenprojekts zu verbringen.
• In diesem internationalen Projektteam sind ausgezeichnete Englischkenntnisse unerlässlich, und die Fähigkeit, Deutsch zu kommunizieren, ist von Vorteil.

Wir bieten

Unsere Institution basiert auf einer interdisziplinären, innovativen und dynamischen Zusammenarbeit. Sie profitieren von einer systematischen Einarbeitung, zusätzlich zu persönlichen Entwicklungsmöglichkeiten und unserer ausgeprägten Berufsausbildungskultur. Wenn Sie Arbeit und Familienleben oder andere persönliche Interessen optimal kombinieren möchten, können wir Sie mit unseren modernen Arbeitsbedingungen und der Infrastruktur vor Ort unterstützen. Sie werden an der Universität Bern immatrikuliert.

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an Dr. Anke Neumann, Telefon +41 56 310 3813. Bitte reichen Sie Ihre Bewerbung, einschließlich eines Motivationsschreibens und der Adressen von Referenzen, online bis zum 10. Juli 2026 für die Position als Doktorand (Index-Nr. 4402-28173) ein.