Description du projet
Une approche rationnelle de conception de cadres métallo-organiques
Les cadres métallo-organiques (MOF pour «metal-organic framework») combinent le meilleur des deux mondes, en l’occurrence organique et inorganique, pour offrir des structures hybrides cristallines et extrêmement poreuses, parfaitement adaptées pour «retenir» de petites molécules à administrer ou à éliminer. Les méthodes de synthèse reposant sur des approches par tâtonnements, qui prennent beaucoup de temps, ne permettent pas d’exploiter pleinement leurs possibilités d’ajustement quasiment illimitées. Une meilleure compréhension des mécanismes d’auto-assemblage facilitera un contrôle guidé de la formation des éléments constitutifs, de la nucléation et de la croissance. Le projet MAGNIFY, financé par l’UE, entend combler cette lacune critique dans nos connaissances. L’équipe développera une approche computationnelle multi-échelle pour décoder les mécanismes régissant l’auto-assemblage des MOF et prédire les relations entre les conditions de synthèse et la structure, permettant ainsi une conception rationnelle des MOF, à la fois rapide et économe en ressources.
Objectif
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.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
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Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
- 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
Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
-
HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMME PRINCIPAL
Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme
Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2021-STG
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
75006 PARIS
France
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.