Descripción del proyecto
Catalizadores adaptados para impulsar la activación del metano y la conversión en productos químicos valiosos
El proyecto ATOMISTIC, financiado con fondos europeos, está estudiando formas eficientes de activar y convertir el metano, uno de los componentes principales del gas natural, en metanol, que es un combustible líquido valioso y un componente básico para otros productos químicos útiles. El equipo de investigación experimentará con nuevos métodos para controlar la estructura de la interfaz electroquímica y el sitio activo catalítico para afinar la selectividad de la reacción. Se diseñarán materiales adaptados que provoquen la activación del metano. Los investigadores también estudiarán la relación entre la estructura, la reactividad y la selectividad del catalizador. Las actividades del proyecto podrían hacer avanzar a la química y la catálisis, al ofrecer formas sostenibles para producir productos químicos valiosos.
Objetivo
Electrochemical methane activation and direct conversion to methanol is highly attractive – a dream reaction that would convert a greenhouse gas into a valuable liquid fuel in a dream device, on-site, and powered by renewable electricity. However, sustainable C-H activation and direct methane to methanol conversion at ambient conditions remain as great fundamental challenges.
My aim with ATOMISTIC is: (i) to develop new methods for electrochemical methane activation and partial oxidation, (ii) to control the structure of the electrochemical interface and the catalytically active site, in order to tune selectivity for the synthesis of valuable fuels and chemicals (such as methanol) from methane, and dimethyl carbonate from methanol. I will use 3 main strategies:
- To establish the ideal structures and electrolytes, using well-defined tailored materials that enable methane activation by its direct adsorption on the electrode material.
- To realise advanced materials that enable the indirect electrochemical activation of methane through the generation of solution phase radicals.
- To tailor the active site at the atomic level for selective methane to methanol and methanol to dimethyl carbonate oxidation reactions on functional materials.
I will elucidate the design principles and unveil the structure-reactivity-selectivity relations and the molecular mechanisms of these reactions as well as the atomic-scale structure of the catalyst materials. I will achieve these ambitious goals by leveraging my work combining the insight from model studies with experiments under realistic conditions to discover new materials. I will combine electrochemical methods, electrochemical scanning probe microscopy, in situ optical spectroscopy, online mass spectrometry and operando synchrotron-based x-ray techniques. The success of ATOMISTIC will result in significant breakthroughs in the fields of chemistry and catalysis, opening up new sustainable ways to produce valuable chemicals.
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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- ciencias naturalesciencias químicasquímica inorgánicacompuestos inorgánicos
- ciencias naturalesciencias químicaselectroquímicaelectrólisis
- ciencias naturalesciencias químicasquímica orgánicaalcoholes
- ciencias naturalesciencias químicascatálisis
- ciencias naturalesciencias químicasquímica orgánicacompuestos alifáticos
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Palabras clave
- Functional Materials
- Methane
- Small Molecule Activation
- Methane Activation
- Surface Modifiers
- Structure Sensitivity
- Advanced Materials
- Direct Methane Oxidation
- Electrochemistry
- Catalysis
- Surface Chemistry
- Electrocatalysis
- Energy Materials
- Electrosynthesis
- Active Site Engineering
- Electrolyte Effects
- Surface-Properties Relations
- Nanomaterials Engineering
- Radical Reactions
- Value-Added Chemicals
Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitución de acogida
08193 Cerdanyola Del Valles
España