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Resolving Surface Reactions in Plasma Catalysis: Towards Rational Catalyst Design

Projektbeschreibung

CO2-Hydrierung: Den aktiven Zustand von Katalysatoroberflächen im Plasma bestimmen

Die plasmagestützte katalytische Umwandlung von CO2 durch CO2-Hydrierung ist ein vielversprechender Weg, um gleichzeitig das Treibhausgas in Kraftstoff umzuwandeln und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern. Zwei wesentliche Herausforderungen sind die Aktivierung des stabilen CO2-Moleküls bei niedriger Temperatur und die Lenkung der Reaktion auf das richtige Produkt. Die Katalysatoroberfläche bestimmt den Reaktionsweg und die Selektivität, doch der aktive Zustand der Katalysatoroberflächen im Plasma ist nicht bekannt. Ziel des ERC-finanzierten Projekts SURPLAS ist es, als erstes den aktiven Zustand von Einkristalloberflächen und aufgebrachten Pulverkatalysatoren im Plasma zu bestimmen und die Selektivität und Metall-Träger-Wechselwirkungen in plasmagestützter katalytischer Umwandlung zu charakterisieren. Diese Erkenntnisse werden für die rationale Entwicklung von Plasmakatalysatoren für die CO2-Hydrierung genutzt.

Ziel

Renewable energy is key to tackling climate change and reducing our dependence on fossil fuels. The intermittent supply of renewable energy hampers its efficient usage and creates a pressing need for innovative energy conversion approaches. Energy-to-fuel conversion using plasma-assisted catalytic conversion (PLAC) is highly promising for producing urgently needed fuels from greenhouse gases. In PLAC, reactants are activated in a plasma discharge, allowing for remarkable efficiencies beyond the limits of thermal catalysis. The catalyst surface defines the reaction pathway and selectivity, and is thus key in catalyst design. However, at present the active state of catalyst surfaces in plasma is unknown, limiting the impact of PLAC by inhibiting the design of dedicated plasma catalysts.

In SURPLAS, I will overcome this challenge and unlock the full potential of PLAC by determining the surface reaction mechanisms of catalysts in plasma and demonstrating the rational design of plasma catalysts for CO2 hydrogenation. My expertise in surface reactions, materials design, and in situ spectroscopy forms the basis of a pioneering approach to analyzing surfaces while they are exposed to microwave plasma. My groups unique embedding with plasma experts from industry and academia will facilitate the study of complex catalyst-plasma interactions. I will be the first to determine the active state of single-crystal surfaces and applied powder catalysts in plasma and to derive trends in selectivity and metal-support interactions in PLAC. This breakthrough in understanding will allow for the rational design of plasma catalysts, which I will validate by catalytic performance measurements.

This project will revolutionize PLAC by demonstrating catalyst design based on atomic-scale understanding of surface reactions in plasma. SURPLAS will allow me to lead the way into a new era of energy conversion, at a time when urgent need for fuels meets record growth in renewable energy.

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).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

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.

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.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2023-STG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

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Netto-EU-Beitrag

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.

€ 1 500 000,00
Gesamtkosten

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.

€ 1 500 000,00

Begünstigte (1)

Mein Booklet 0 0