Projektbeschreibung
3D-gedruckte katalytische Reaktoren könnten die CO2-Abscheidung und -Umwandlung in wertvolle Produkte fördern
Katalytische Reaktoren, die CO2 abscheiden und in wertvolle Produkte umwandeln können, stellen eine vielversprechende Technologie zur Verringerung schädlicher Emissionen dar. Zwar bestehen noch viele Hindernisse für die Ausweitung der Technologie, doch 3D-gedruckte Reaktoren könnten Durchsatz und Effizienz erheblich verbessern. Neben der Reaktorarchitektur sind die richtigen katalytischen Materialien entscheidend für eine effiziente CO2-Abscheidung und -Nutzung. Im über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierten Projekt 3DPILcat wird ein hocheffizientes, konfigurierbares und skalierbares Protokoll für die Vorbereitung maßgeschneiderter und strukturierter katalytischer Reaktoren für die CO2-Abscheidung und -Nutzung entwickelt. Block-Co-Polymere auf der Basis von ionischen Flüssigkeiten mit CO2-philen Einheiten werden eingesetzt, um CO2 bei nahezu atmosphärischem Druck abzuscheiden und seine Umwandlung in zyklische Karbonate aus Epoxiden und Olefinen zu katalysieren.
Ziel
CO2 is the most abundant renewable carbon source in nature and considerate the major greenhouse gas. The development of carbon neutral processes plays a major role against climate change. Despite the large number of recent reports related to CO2 activation strategies, a viable solution with potential industrial applicability is lacking due to the harsh conditions or low productivities. Ideally, the CO2 should be captured and activated under mild conditions of pressure and temperature. The combination of optimal mixing and high throughput offered by flow chemistry and the ability of catalytic structured reactors to transform CO2 under mild conditions, offers great potential to overcome these limitations. Thus, 3D printing (3DP) techniques appears as a versatile method to fabricate catalytic flow devices with scaling up potential, due to their simple, flexible and adaptable features. Polymeric ionic liquids (PILs) emerged as an alternative to fabricate 3D multifunctional structures, with unique, synergistic catalytic and adsorbing abilities. The choice of MATERIAL, REACTOR ARCHITECTURE and the NATURE OF THE CATALYSTS plays an essential role in the efficient CO2 capture and utilization (CCU).
3DPILcat will develop an extremely efficient, configurable, green and scalable protocol for the preparation of TAILORED AND STRUCTURED CATALYTIC DEVICES FOR CCU. The catalysts will be based in PIL co-polymers with CO2-philic moieties, which will capture CO2 at near atmospheric pressure and catalyse the conversion into cyclic carbonates from epoxides and olefins. Combined with a designed architecture obtained from 3DP methodology, the device will act as smart flow reactors highly active, selective and recyclable. The whole body of the structured devices will act as both adsorbent and catalytic agents, employing batch and flow conditions. For the 1st time the PIL, 3DP AND REACTOR ENGINEERING combination applied to CCU will be demonstrated, creating an innovative catalytic product.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordinator
12006 Castellon De La Plana
Spanien