Projektbeschreibung
Hochleistungskatalysatoren für Stickstoffreduktionsreaktionen
Die elektrokatalytische Stickstoffreduktionsreaktion stellt eine nachhaltige Alternative für die Ammoniakherstellung dar. Ihrem breiten Einsatz steht jedoch der geringe Wirkungsgrad von metallbasierten Elektrokatalysatoren im Wege. N- und BC3-Strukturen (eine grafitähnliche Verbindung) haben sich als die aktivsten Stellen der Ammoniaksynthese erwiesen, jedoch stehen gegenwärtig keine effizienten Verfahren für eine ortsspezifische Dotierung zur Verfügung. Das im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierte Projekt GDYNRR plant die selektive Dotierung von Graphdiyn (GDY), einem lamellaren Kohlenstoffallotrop, mit N- und BC3-Atomen, um hochselektive Katalysatoren für die elektrokatalytische Stickstoffreduktionsreaktion zu erzielen. Schwerpunkt wird die Untersuchung der Auswirkungen der N- und BC3-Strukturen auf die Eigenschaften von Graphdiyn sein.
Ziel
Eletrocatalytic nitrogen reduction reaction (NRR) has rencetly emerged as a sustainable alternative for ammonia production. However, the metal-based electrocatalysts for NRR suffer from low efficienciess due to the competing hydrogen evolution reaction. Heteroatoms doped carbon based metal-free catalysts feature weak integration with hydrogen, making them potential candidates for NRR. The NRR activity depends closely on the the form of doped atoms. The pyridinic N atoms and BC3 structure are demonstrated as the most active sites for ammonia synthesis. However, for widely researched carbon materials, it is difficult to selectively dope a sufficient amount of site-specific pyridinic N or BC3 atoms.
As a lamellar carbon allotrope, graphdiyne (GDY), constituted by sp- and sp2- carbon atoms, is a great breakthrough. The high energy of sp-hybridization of acetylenic linkages enables the arbitrary angle rotation of π/π* perpendicular to the axis, endowing it a possibility to point towards N2. Another important feature of GDY is that it can be synthesized in solution via bottom-up method. A controllable heteroatoms doping method using a monomer design strategy, provides an ideal solution to achieve the site-specific doping. However, the attempt to design site-specific pyridinic N or BC3 atoms doped GDYs for electrocatalytic NRR has never been reported.
The objective of this project is to selectively dope the site-specific pyridinic N and BC3 atoms into GDY to achieve the high performance and selectivity towards NRR. The influence of the pyridinic N and BC3 structure on the properties of GDY will be studied. Afterwards, the prepared site-specific heteroatoms doped GDYs will be used as electrocatalysts for NRR. Owing to the exact doping structure, the catalytic mechanisms for NRR will be recognized. At last, the optimal heteroatoms doped GDY electrode will be integrated in a functional N2 reduction device to demonstrate the overall N2 reduction in practical conditions.
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.
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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.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions
HAUPTPROGRAMM
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H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
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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.
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)
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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) H2020-MSCA-IF-2020
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenKoordinator
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.
1015 LAUSANNE
Schweiz
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.