Descrizione del progetto
Elettrodi di carbonio dalla conversione con pirolisi laser a CO2 di residui di macero a base di lignina
Gli elettrodi di carbonio sono ampiamente utilizzati nell’elettrochimica, anche nelle celle a combustibile, nelle batterie e negli elettrolizzatori, grazie al loro numero di elettroni liberi per il trasferimento di elettroni. La pirolisi laser a CO2 dei residui di macero a base di lignina ad alto contenuto di carbonio è una via sostenibile per la carbonizzazione strutturata di elettrodi con biodegradabilità per un’economia circolare. Con il sostegno del programma di azioni Marie Sklodowska Curie, il progetto LASERION svilupperà elettrodi carbonizzati a film poroso gerarchico e ad alte prestazioni, a strutturazione laser, per un rilevamento degli ioni senza precedenti tramite elettrochimica. Il team valorizzerà i polimeri biocompatibili, utilizzando i lignosolfonati come fonte di carbonio, per produrre elettrodi sostenibili per la iontronica, una tecnologia emergente che utilizza gli ioni come portatori di segnale, collegando l’elettronica allo stato solido e i sistemi biologici.
Obiettivo
LASERION’s main objective is to develop robust and efficient hierarchical porous laser-patterned film (LPF) carbonized electrodes (CE) for unprecedented ion sensing by electrochemistry. LASERION’s ambition, aligned with the EU Green deal 2050 carbon neutrality roadmap and United Nations goal 9, is to contribute simultaneously to climate neutrality while proposing a new technological path to reinvent the modern electronical industry. For that purpose, the research fellow (RF) will conjointly with the host scientist, prepare sustainable electrodes through valorization of bio-based polymers via three material engineered strategies centered at the CO2-laser carbonization, namely porogen agents (before, WP1a), controlled atmosphere (during, WP1b), and conductive polymers (after, WP1c). The resulted carbonized based electrodes, using lignosulfonates as the carbon source, will be characterized with an extended portfolio of routine (WP3a) and advanced (WP3b) techniques listed in section 3.1. The same LPF-CE will be tested via electrochemistry in a newly engineered designed cell (WP2). Such electrochemical tests are divided in two configurations: standard (WP4a) three-electrodes cell (working, counter, and reference) and a more sophisticated cell (WP4b) with an additional potentiostat to provoke an electromagnetic stimulus. Combinedly, WP5 deals with training, communication, dissemination, and strategic network building. Finally, WP6 is dedicated to project management, specifically in the technical, administrative, financial, and IPR aspects. By accomplishing these ambitious work packages, tasks, and objectives towards unprecedented LPF-CE evaluating their ion sensitivity capacity in liquid using a new custom bipotentiostat electro-cell, LASERION attempts to provide a qualified training to the RF while delivering a potential technological readiness level 3 with an untapped modern CO2-laser pyrolysis conversion of lignin-based pulping residues for a needed circular economy.
Campo scientifico
Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Meccanismo di finanziamento
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinatore
91054 Erlangen
Germania