Projektbeschreibung
Rationales Design für metallorganische Gerüstverbindungen
Metallorganische Gerüstverbindungen kombinieren das Beste aus beiden Welten, der organischen und der anorganischen. Sie ergeben hybride kristalline und hochporöse Strukturen, die sich hervorragend für die Aufnahme kleiner Moleküle eignen, die zugeführt oder entfernt werden sollen. Ihre praktisch grenzenlose Abstimmbarkeit lässt sich auch mit zeitaufwändigen Syntheseverfahren nach dem Prinzip von Versuch und Irrtum nicht vollständig ausschöpfen. Ein besseres Verständnis der Selbstorganisationsmechanismen wird die gelenkte Steuerung der Bildung von Bausteinen, der Keimbildung und des Wachstums erleichtern. Das EU-finanzierte Projekt MAGNIFY wird sich mit dieser kritischen Wissenslücke beschäftigen. Das Team wird einen mehrskaligen Rechenansatz entwickeln, um die der Selbstorganisation metallorganischer Gerüstverbindungen zugrundeliegenden Mechanismen zu entschlüsseln. Zudem sollen die Beziehungen zwischen Synthesebedingungen und Struktur vorhergesagt werden, damit das rationale Design metallorganischer Gerüstverbindungen schnell und ressourcenschonend gelingt.
Ziel
Metal-Organic Frameworks (MOFs) are porous materials with many societally relevant potential applications, such as carbon capture, removal of environmental toxins and drug-delivery. Despite the progress in the field, synthesizing a MOF currently requires tens to hundreds costly and time-consuming trial-and-error synthesis experiments because our ability to correlate the synthesis conditions with the desired MOF structure is very limited. To overcome this, we need to decode the mechanisms underlying MOF self-assembly, a highly complex non-equilibrium process covering a wide range of time- and length-scales, from the formation of the building units to nucleation and growth.
In MAGNIFY, my team and I will develop a multi-scale computational methodology that will decode the mechanisms underlying MOF self-assembly and predict synthesis conditions-structure relationships. This ambitious interdisciplinary project combines state-of-the-art multi-scale modelling techniques (enhanced sampling techniques, ab initio, atomistic and coarse-graining modelling), with machine-learning approaches to data analysis (dimensionality reduction and data clustering techniques) trained on new chemical descriptors. We will develop and validate our models in tandem with synthesis experiments. We will test our methodology by applying it to two central problems in MOF rational design: (i) determining how synthesis conditions (temperature, solvent, reactants, metal-to-ligand ratio, additives) drive the resulting MOF material's topology and point defects, as well as to (ii) tackling the very challenging task of predicting the synthesis conditions for producing brand new MOFs. This high-risk high-gain project will produce a breakthrough in the MOF field by enabling fast and resource-efficient MOF rational design and will open new research avenues in investigating the self-assembly of other materials and other complex processes happening through a large span of time- and length-scales.
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).
- MULTI-SCALE MODELLING
- ENHANCED SAMPLING
- SELF-ASSEMBLY
- MOLECULAR DYNAMICS
- MACHINE LEARNING
- COARSE-GRAINING
- METAL-ORGANIC FRAMEWORKS
- EXPERIMENT-MODELLING SYNERGY
- NUCLEATION AND GROWTH
- MECHANISMS
- SYNTHESIS CONDITIONS-STRUCTURE RELATIONSHIPS
- RATIONAL DESIGN
- SYNTHESIS OF METAL-ORGANIC FRAMEWORKS
- CRYSTAL GROWTH
- IN SITU AND EX SITU CHARACTERISATION
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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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
Alle im Rahmen dieses Programms finanzierten Projekte anzeigen
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.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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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-2021-STG
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenGastgebende Einrichtung
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.
75006 PARIS
Frankreich
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.