Description du projet
Contrôler le transport ionique interfacial avec une précision microscopique
Comprendre et contrôler le comportement des ions aux interfaces est d’une importance fondamentale pour de nombreuses technologies énergétiques. Contrairement aux électrons, il n’existe aucune technique polyvalente permettant de contrôler directement et isolément l’énergie libre d’un ion spécifique. Les membranes bipolaires (MBP) constituent un excellent banc d’essai pour l’étude du comportement des ions aux interfaces. Ils isolent la dissociation de l’eau dans l’espace à une jonction entre deux polymères isolés électriquement, mais conducteurs ioniques. Cependant, les MPB macroscopiques actuels ne fournissent pas de résolution 3D des événements ioniques. Financé par le Conseil européen de la recherche, le projet ORION réduira les contacts sélectifs des MPB pour développer une nouvelle technique, la «microscopie à pipette ionomère», afin de contrôler l’énergie libre d’ions spécifiques avec une précision microscopique.
Objectif
Electrochemistry provides direct control over the electron free energy and thus a path to electrically probe and drive chemical reactions. In strong contrast, no versatile technique exists that controls the free energy of a specific ion directly and in isolation. This has led to poor understanding of interfacial ionics. Take for example water dissociation , which is of key relevance for many energy technologies, such as for producing green H2 in alkaline conditions or bipolar membranes (BPMs) that generate acid and base using (renewable) electricity in electrodialysis. BPMs are unique, because they isolate water dissociation spatially at a junction between two electrically-isolating, but ionically-conducting polymers. However, macroscopic BPMs do not provide x-y-z resolution. These geometric constraints limit our scientific understanding about the fundamental underpinnings of WD. It is not still clearly understood what causes the kinetic barriers of WD at heterogeneous interfaces, let alone the influence of the catalyst’s surface structures or local electrostatics.
In Orion, I want to scale down the ion-selective contacts of the BPM and develop “ionomer pipette microscopy”. By forming and controlling a microscopic BPM junction, we will resolve and study WD activity as a function of crystal facets, metal oxide clusters and bias-dependent surface speciation. In general, water dissociation serves us as ionic test reaction to study the impact and link between local electrostatics and local acid-base chemistry, which is fundamentally important for interfacial ionics in general. More broadly, developing a table-top setup to control the free energy of specific ions with microscopic precision could have tremendous impact across the disciplines. Example include interfacial ion transport in solid-state electrochemical systems, (de)hydrogenation in organic chemistry and enzyme function, proton gradients and action potentials in biochemistry.
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.
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- sciences naturelles sciences biologiques biochimie
- sciences naturelles sciences chimiques électrochimie
- ingénierie et technologie génie chimique technologies de séparation dessalement électrodialyse
- sciences naturelles sciences chimiques science des polymères
- sciences naturelles sciences physiques optique microscopie
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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).
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMME PRINCIPAL
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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.
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(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2022-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.
80539 MUNCHEN
Allemagne
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.