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Discovering New Dual and Triple Atom Catalysts

Projektbeschreibung

Zwei- und Drei-Atom-Katalysatoren ebnen den Weg für effizientere industrielle chemische Technologien

Katalysatoren erhöhen die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen und bilden das Rückgrat vieler industrieller Prozesse. Die ungünstigen linearen Skalierungsbeziehungen der Zwischenprodukte bei Reaktionen, die fehlende Selektivität von Katalysatoren und die hohen Kosten der Edelmetalle verringern jedoch die Effizienz vieler chemischer Reaktionen. Der Einsatz von Katalysatoren, die aus zwei oder drei Atomen bestehen, bietet eine Möglichkeit, diese Einschränkungen zu umgehen und gleichzeitig die Beschränkungen von Ein-Atom-Katalysatoren zu überwinden. Das EU-finanzierte Projekt DETECT zielt auf die elektrochemische Herstellung von Wasserstoffperoxid, die CO2-Reduktion zu Kraftstoffen und Chemikalien sowie die Ammoniaksynthese durch den Einsatz von Zwei- und Drei-Atom-Katalysatoren ab. Es wird erwartet, dass die neuen Katalysatoren energieeffizienter und selektiver sind und dadurch eine Reihe von „Traumreaktionen“ der modernen Katalyseforschung ermöglichen.

Ziel

The central goal of DETECT is to discover and establish new fundamental insight into the catalytic activity of duel and triple atom catalysts.

Many chemical reactions – several related to securing a wider penetration of renewable energy – are not viable today due to a number of limitations of traditional catalysts including unfavorable scaling relations of intermediates, lack of selectivity, and cost and availability of precious metals. Employing catalysts consisting of only two or three atoms offers a possible route to circumvent these limitations, while also lifting the constraints of current single atom catalysts and opening the possibility of catalyzing more complex reactions that may require more than a single atom to proceed. This proposal will target electrochemical hydrogen peroxide formation, CO2 reduction to fuels and chemicals, and ammonia synthesis. The dual and triple atom catalysts will be developed in an interactive feedback loop involving computation, synthesis, characterization and activity testing. The dual and triple atom catalysts will be created using a cluster source with time-of-flight based mass filter, which enables even synthesis of dual and triple atoms catalyst with more than one elements - something that are virtually unexplored for catalysis. Further, this synthesis method will produce well-defined catalysts that can be characterized on the atomic level, which is essential for comparing with computational predictions in the feedback loop.

DETECT could open for more energy efficient and more selective catalysts that could facilitate a number of ‘Dream Reactions’ for which we have no viable catalyst today. Not least in the field of transforming our current fossil fuel based society, new catalysts are desperately needed to ensure a greater penetration of sustainable energy.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

ERC-COG - Consolidator Grant

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2020-COG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

DANMARKS TEKNISKE UNIVERSITET
Netto-EU-Beitrag
€ 2 000 000,00
Adresse
ANKER ENGELUNDS VEJ 101
2800 Kongens Lyngby
Dänemark
Region
Danmark Hovedstaden Københavns omegn
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
€ 2 000 000,00

Begünstigte (1)