PhD scholarship in “live” Visualization of Nanoparticle Catalysts at the Atomic-Scale - DTU Physics

Technical University of Denmark (DTU)
Kgs. Lyngby, 2800
Technical University of Denmark (DTU) logo

Oversigt og nøgleindsigter

DTU tilbyder flere PhD stipendier inden for nanopartikel katalyse, der fokuserer på avanceret operando elektronmikroskopi. Stillingen kræver samarbejde med internationale forskere for at fremme katalysevidenskab.

Højdepunkter

  • Mulighed for at arbejde med banebrydende elektronmikroskopi-teknikker
  • Fokus på bæredygtige kemiske reaktioner og katalyse
  • Samarbejde med førende internationale forskere og PhD-studerende

Påkrævede kvalifikationer

  • To-årig kandidatgrad (120 ECTS point) eller tilsvarende
  • Dokumenterede færdigheder inden for atomopløsnings elektronmikroskopi/spektroskopi
  • Uddannelse i fysik, kemi eller materialeforskning

Ønskværdige kvalifikationer

  • Erfaring med mikro-fabrikerede enheder
  • Kendskab til 2D-materialer og overfladevidenskab

Den ideale kandidat

Den ideelle kandidat har en solid baggrund inden for fysik, kemi eller materialeforskning og besidder dokumenterede færdigheder i elektronmikroskopi. Kandidaten skal være motiveret for at bidrage til forskning i bæredygtig katalyse og demonstrere evne til at arbejde i et internationalt team.

Jobdetaljer

Løn efter aftale
Fuldtid
37 timer/uge
Kun kontor
Kgs. Lyngby
2800

Jobbeskrivelse

Jobbeskrivelse

Are you passionate about pushing the frontier of catalysis science? The Center for Visualizing Catalytic Processes (VISION) at the Technical University of Denmark (DTU) is offering multiple PhD scholarships in 2026 focusing on nanoparticle catalysis using advanced operando electron microscopy. If you thrive in a collaborative, cutting-edge setting and want to make a global impact, we want to hear from you!

Responsibilities and qualifications

The PhD scholarships address four exciting topics. For all positions, you will collaborate closely with a group of PhD students, postdocs and international leading scientists, all working at the technological edge of modern electron microscopy for advancing catalysis science. The four topics are:

  • Designing Superior Catalytic Sites
    • Explore nanoparticle surfaces and electrocatalysis using cutting-edge experimental tools to understand catalysis for sustainable chemical reactions.
    • The tasks can include:
      • Preparation of well-defined nanoparticles using e.g. size-selected cluster sources.
      • Catalytic testing using ultra-sensitive chip-interfaced electrochemistry–mass spectrometry (EC–MS) and ultra-high-vacuum-compatible thermal catalytic setups.
      • 3D atomic-resolution imaging and spectroscopy of nanoparticles using advanced broad- and focused-beam transmission electron microscopy (TEM) techniques.
  • Structure–Catalysis Relationships at the Atomic Scale
    • Use custom-fabricated nanoreactors and operando electron microscopy to reveal how single nanoparticles drive catalytic processes.
    • The tasks can include:
      • Preparation of nanoreactors with size-selected nanoparticles for gas-phase catalysis.
      • Development and application of ultrasensitive methods to probe gas–surface interactions by means of electron spectroscopy.
      • Operando studies of catalysts using low dose-rate and dose atomic-resolution TEM.
      • Linking 3D atomic structure, dynamics, and catalytic function of individual nanoparticles.
      • Identifying and stabilizing uniquely active nanoparticles to uncover atomistic mechanisms for catalysis of sustainable chemical processes.
  • Visualizing Chemical Dynamics in Real Time
    • Apply advanced atomic-resolution imaging and image analysis to uncover surface dynamics, reactivity and molecular interactions.
    • The tasks can include:
      • Visualization of single nanoparticles during thermal catalysis using time-resolved, atomic-resolution transmission electron microscopy.
      • Development of quantitative image analysis to extract information on atomic dynamics from image series.
      • Investigate molecular adsorption, surface reconstruction and site-dependent reactivity at the single-atom level.
      • Understanding of atomic mechanisms and kinetics to stabilize highly active but metastable surface motifs sustainable catalytic processes.
  • Modeling Atomic Processes on Nanoparticles
    • Develop atomistic models and machine-learning potentials to interpret experimental data and predict catalytic performance.
    • The tasks can include:
      • Advancing equivariant neural network potentials (ENNPs) to model nanoparticle energy surfaces.
      • Building atom-explicit ground-state models of supported and unsupported nanoparticles.
      • Modeling catalytic reaction kinetics to identify active sites and reaction barriers, integrating experimental TEM data.
      • Comparing adsorbate-induced nanoparticle morphologies with ENNP-based simulated TEM data for coherent interpretation.

You must have a two-year master's degree (120 ECTS points) or a similar degree with an academic level equivalent to a two-year master's degree.

Your application must specify which research topic appeals most to your ambitions and include a concise description of your research skills and experience.

We favor candidates with a degree in physics, chemistry or materials science. For Topic 1-3, candidates must have documented skills in atomic-resolution electron microscopy/spectroscopy, microfabricated devices, 2D materials, catalysis and/or surface science. For Topic 4, candidates must have documented skills within computational modelling of atomistic processes. For all topics, experience in scientific programming, e.g. using Python, is expected.

As we work in international environment it is important that you have a good communication skills in both spoken and written English, and experience in working independently and in a team.

Approval and Enrolment

The scholarship for the PhD degree is subject to academic approval, and the candidate will be enrolled in one of the general degree programmes at DTU. For information about our enrolment requirements and the general planning of the PhD study programme, please see DTU's rules for the PhD education.

Assessment

The assessment will be made Associate Professor Christian Damsgaard, Professor Jakob Kibsgaard, Professor Peter Vesborg, Professor Joerg Jinschek and Professor Stig Helveg.

We offer

DTU is a leading technical university globally recognized for the excellence of its research, education, innovation and scientific advice. We offer a rewarding and challenging job in an international environment. We strive for academic excellence in an environment characterized by collegial respect and academic freedom tempered by responsibility.

Salary and appointment terms

The appointment will be based on the collective agreement with the Danish Confederation of Professional Associations. The allowance will be agreed upon with the relevant union. The period of employment is 3 years and the starting date is as soon as possible (according to mutual agreement).

Application procedure

Your complete online application must be submitted no later than 31 May 2026 (23:59 Danish time). Interviews are held on an ongoing basis. Applications must be submitted as one PDF file containing all materials to be given consideration. To apply, please open the link "Apply now", fill out the online application form, and attach all your materials in English in one PDF file. The file must include:

  • A letter motivating the application (cover letter)
  • Curriculum vitae
  • Grade transcripts and BSc/MSc diploma (in English) including official description of grading scale

You may apply prior to obtaining your master's degree but cannot begin before having received it. Applications received after the deadline will not be considered.

Karrierevej

Typisk karriereforløb

1

Postdoc inden for katalyse

2

Forsker i industrien

3

Professor eller leder af forskningsgruppe

Vækstpotentiale

Der er stort vækstpotentiale inden for nanoteknologi og katalyse, da disse områder er essentielle for bæredygtige energiløsninger og kemiske processer. Kandidater kan forvente at blive en del af banebrydende forskning og innovation, hvilket åbner døre til avancerede stillinger i både akademia og industri.

Overførbare færdigheder

Avanceret elektronmikroskopiDataanalyse og billedbehandlingKatalyse og nanoteknologi

Branchekontekst

Stillingen er en del af en hurtigt voksende branche, der fokuserer på bæredygtige kemiske processer og energiløsninger. Forskning i nanopartikel katalyse er kritisk for at forstå og forbedre reaktioner, der kan føre til mere effektive og miljøvenlige produkter.

Færdighedsanalyse

Kritiske færdigheder

Nanoparticle Preparation

Evne til at forberede veldefinerede nanopartikler ved hjælp af metoder som størrelsesselekterede klyngesource.

Electron Microscopy Techniques

Færdigheder i brug af avanceret transmissionselektronmikroskopi (TEM) til 3D atomopløsning og spektroskopi.

Vigtige færdigheder

Electrochemistry-Mass Spectrometry (EC-MS)

Kendskab til ultrafølsom chip-interfaced elektrochemi og massespektrometri til katalytisk testning.

Image Analysis

Udvikling af kvantitativ billedanalyse for at udtrække information om atomdynamik fra billedserier.

Ønskværdige færdigheder

Machine Learning for Atomic Models

Udvikling af atomistiske modeller og maskinlæringspotentialer til fortolkning af eksperimentelle data.

Surface Chemistry

Forståelse af gas-overflade interaktioner og reaktivitet på atomniveau.

Mest kritiske færdigheder

Nanoparticle PreparationElectron Microscopy TechniquesElectrochemistry-Mass Spectrometry (EC-MS)

Sådan fremhæver du din erfaring

Fremhæv erfaring med nanopartikelpræparation og anvendelse af electron microscopy i tidligere projekter. Beskriv konkrete resultater og anvendte teknikker for at demonstrere praktisk erfaring og teknisk kunnen.

Interviewforberedelse

Sandsynlige spørgsmål

Hvilke erfaringer har du med operando elektronmikroskopi?

teknisk

Tip: Beskriv specifikke projekter, hvor du har anvendt teknikkerne, og hvordan det relaterer til nanopartikel katalyse.

Hvordan ville du designe et eksperiment for at undersøge katalytiske egenskaber af nanopartikler?

teknisk

Tip: Vis din forståelse for eksperimentelle metoder og diskutér relevante kontroller.

Kan du give et eksempel på et samarbejde, der har været særligt vellykket for dig?

kultur

Tip: Fokusér på din evne til at kommunikere og arbejde i team, og hvordan det bidrog til projektets succes.

Hvordan håndterer du udfordringer i forskningsprojekter?

situation

Tip: Del en konkret situation, hvor du overvandt en udfordring, og hvad du lærte af den.

Hvad motiverer dig til at forske inden for katalysatorer?

erfaring

Tip: Diskutér din passion for emnet og hvordan det relaterer til bæredygtighed.

Spørgsmål du kan stille

  • Hvordan ser et typisk samarbejde mellem PhD-studerende og postdocs ud i jeres center?
  • Hvilke ressourcer og faciliteter er tilgængelige for at støtte forskningen?
  • Hvordan vurderes forskningsfremskridt og succes i løbet af PhD-programmet?

Tale punkter

  • Din erfaring med nanopartikel forskning og relevante teknikker.
  • Hvordan du holder dig opdateret med den nyeste forskning inden for feltet.
  • Din motivation for at bidrage til bæredygtige kemiske processer gennem forskning.

Bekymringspunkter at være opmærksom på

  • Manglende erfaring med relevante eksperimentelle teknikker.
  • Dårlig kommunikationsevne eller manglende evne til at arbejde i team.

Ansøgningsstrategi

Ansøgningstips

  • Fremhæv din erfaring med nanopartikel katalyse og avanceret elektronmikroskopi.
  • Vis din evne til at arbejde i tværfaglige teams og samarbejde med internationale forskere.
  • Inkluder konkrete eksempler på tidligere projekter, hvor du har anvendt operando metoder eller udviklet modeller for katalytiske processer.

Nøgleord at inkludere

NanopartiklerKatalyseElektronmikroskopiOperando studierMaskinlæring

Fokus i ansøgningen

Fremhæv din passion for katalyseforskning og evnen til at bidrage til innovative projekter. Beskriv, hvordan dine tidligere erfaringer gør dig til en ideel kandidat til at arbejde med avanceret elektronmikroskopi.

Tilpasning af CV

Tilpas dit CV ved at fremhæve relevante forskningsprojekter og tekniske færdigheder, der relaterer til nanopartikel katalyse. Sørg for at inkludere eventuelle publikationer eller præsentationer, der demonstrerer din ekspertise inden for feltet.

Ofte stillede spørgsmål

Hvad indebærer stillingen?

Stillingen indebærer forskning i nanopartikel katalyse ved hjælp af avanceret operando elektronmikroskopi. Du vil arbejde med at designe katalytiske sites, visualisere kemiske dynamikker i realtid og udvikle atomistiske modeller.

Hvilke kvalifikationer kræves?

Kandidater skal have en relevant kandidatgrad i fysik, kemi eller materialevidenskab. Erfaring med elektronmikroskopi eller relaterede eksperimentelle teknikker er en fordel, ligesom evnen til at arbejde i et tværfagligt team.

Hvad tilbyder virksomheden?

DTU tilbyder et inspirerende og samarbejdsorienteret arbejdsmiljø i spidsen af katalyseforskning. Du vil få adgang til avanceret udstyr og mulighed for at samarbejde med førende forskere internationalt.

Hvordan er arbejdsmiljøet?

Arbejdsmiljøet hos DTU er dynamisk og innovativt, hvor du vil deltage i en gruppe af PhD-studerende og postdocs. Samarbejde og vidensdeling er centralt for succes i projekterne.

Hvad er forventningerne?

Forventningerne inkluderer aktiv deltagelse i forskningsprojekter, publicering af resultater i videnskabelige tidsskrifter og opnåelse af specifikke forskningsmål i løbet af PhD-programmet.

Hvordan ansøger jeg om stillingen?

Du kan ansøge ved at besøge DTU's karriereside, hvor du finder yderligere oplysninger om ansøgningsprocessen og kravene til ansøgningen.

Er der mulighed for internationalt samarbejde?

Ja, stillingen tilbyder muligheder for internationalt samarbejde med forskere fra hele verden, hvilket kan berige din forskning og udvide dit professionelle netværk.

Hvilke forskningsområder fokuserer PhD-programmet på?

PhD-programmet fokuserer på design af katalytiske sites, visualisering af kemiske reaktioner, og modellering af atomar dynamik på nanopartikler for bæredygtige kemiske processer.

Stillinger

PhDResearcher

Lignende jobs