Projektbeschreibung
Neue solargestützte Katalyse durch Licht-Materie-Hybridisierung
In den vergangenen Jahrzehnten haben Experimente mit Atomen oder Molekülen, die über optische Hohlräume mit Licht verbunden sind, neuen Ordnungen der Licht-Materie-Interaktionen den Weg bereitet. Im Grenzbereich der starken Kopplung, der durch einen reversiblen Energieaustausch zwischen Licht und Materie gekennzeichnet ist, können neuartige Zustände mit hybridem Charakter gebildet werden, die zu bislang unbeobachteten Materialeigenschaften führen. Das EU-finanzierte Projekt REPLY möchte durch geschickt gestaltete nanophotonische Architekturen die Kontrolle über diese Hybridisierung erlangen und so eine neue Energielandschaft in Halbleiter-Photokatalysatoren schaffen. Dadurch sollten sich Photoreaktionen bei der Umwandlung von Sonnenlicht in Wasserstoff durch Wasserspaltung hervorragend kontrollieren lassen, wobei die vom Sonnenlicht angetriebene Chemie neu gestaltet und ihr Wirkungsgrad erheblich gesteigert wird.
Ziel
Life on Earth relies to a large extent on light-matter interactions. Photosynthesis is indeed a brilliant example of chemistry driven by light, which, as almost any naturally occurring interaction is optimized for the preservation of life. With the study of photocatalysis mankind targets to copy such natural processes, adapting them to the production of energy. In this context, REPLY represents an effective solution to impart control and acceleration on photoreactions for solar-to-fuel conversion via water splitting. To improve device efficiencies and to create new paradigms in semiconductor-based photocatalytic technology, here we propose to strengthen the coupling between light and photocatalysts, by exploiting the outstanding capabilities of plasmonic architectures in manipulating the electromagnetic radiation at the nanoscale. Precisely, a new energy landscape inside the semiconductor photocatalyst can be created via light/matter hybridization in the strong-coupling regime. This will ensure the effective control of the junction barrier height at the semiconductor/co-catalyst interface and a paradigmatic redefinition of the energetics and charge-transfer characteristics at solid/liquid heterojunctions. The proposed approach is readily converted to cost-effective semiconductor/co-catalyst ensembles in order to achieve photocatalytic activities comparable or even superior to the ones of “golden benchmarking systems”, typically based on toxic and/or unaffordable noble metals. The project identifies three objectives to reach the final goal of fabricating photo(electro)catalytic devices based on strong coupling regime: I) the realization of a new class of adaptive heterojunctions via light-matter hybridization; II) the understanding of the photophysical mechanisms that regulate the system architecture; III) the fabrication and characterization of a novel efficient photo(electro)catalyst prototype for solar-to-hydrogen conversion.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
Die Klassifikation dieses Projekts wurde von Menschen validiert.
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Die Klassifikation dieses Projekts wurde von Menschen validiert.
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Katalyse Photokatalyse
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Halbleiterbauelement
- Technik und Technologie Umwelttechnik Energie und Kraftstoffe erneuerbare Energie Wasserstoffenergie
- Technik und Technologie Umwelttechnik Energie und Kraftstoffe Energieumwandlung
Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
ERC-COG - Consolidator Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2020-COG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
16126 GENOVA
Italien
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.