Descripción del proyecto
Una mayor viabilidad para el cobre como electrocatalizador en tecnologías energéticas
En el Antropoceno actual la humanidad se enfrenta a grandes desafíos, como el cambio climático y la alta demanda de energía relacionada. Para abordar estos problemas, la tendencia actual avanza hacia los combustibles alternativos y otras sustancias químicas de valor añadido, basadas principalmente en CO2 (estrategia «de desechos a riqueza»). Las tecnologías electroquímicas son una solución prometedora. El cobre es el electrocatalizador de referencia actual en la conversión de CO2 a materias primas químicas. Sin embargo, no es un material especialmente selectivo y es inestable a largo plazo. El proyecto CO2-CAT-ALOG, financiado con fondos europeos, examinará el efecto de la síntesis de nanocristales de cobre de precisión atómica con modificación superficial y subsuperficial por dopantes, formas y tamaños en la actividad, selectividad y estabilidad. Gracias a la combinación de la síntesis, la caracterización electroquímica avanzada y la teoría del funcional de la densidad, se obtendrán nuevos conocimientos sobre la estabilidad del mecanismo de selección y actividad.
Objetivo
In the age of Anthropocene, major challenges faced by mankind today are the global climate change and the associated huge energy crisis due to ever increased population demand. So, the contemporary interests are towards energy storage and conversion reactions and in generating the alternative fuels (from CO2, waste to wealth strategy). Copper is the known best electrocatalyst for the reduction of CO2 (green-house gas). However, Cu is not particularly selective-stable electrocatalyst and is vary prone to deactivation; selectivity and stability are two important strictures directly associated with the geometric and electronic structure of the catalyst and hence on the CO2 conversion efficacy. Herein, we propose few strategies with CO2-CAT-ALOG such as doping with IIIA group elements, to effectively have active-selective-stable electrocatalyst to reduce CO2 to >C1 desired products and explain the mechanism of actions by carrying out experiments and theory in tandem. Appropriately, this proposal aims at the (i) synthesis of atomically precise, zero-dimensional (0D) modified Cu nanoparticles (mCNPs) supported over 2D materials, (ii) exploring the parameters governing the CO2 activation and stability of the reaction intermediates with the aid of DFT calculations (modelling and simulation at nano-scale) and micro-kinetic modelling (iii) detailed study on selectivity and stability of modified surface and sub-surface of CNPs with IIIA-group with the aid of high-end multi-analytical methodologies. This CO2-CAT-ALOG approach will not only bridge the gap between theory and experiments at the nano-scale level to a possible extent, but also facilitates intra-European knowledge transfer along with direct societal impacts. In addition, proposed work will not only provide solid guidelines to smart-design and screen the robust active-selective-stable electrocatalysts but also addresses issues to overcome impediments in the field of electrocatalysis of CO2 in near future.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
Convocatoria de propuestas
Consulte otros proyectos de esta convocatoriaConvocatoria de subcontratación
H2020-WF-02-2019
Régimen de financiación
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinador
1000 Ljubljana
Eslovenia