Description du projet
Détails subtils des catalyseurs à nanoparticules dans des conditions de haute pression
Bien que les catalyseurs à base de nanoparticules métalliques soient le moteur de l’industrie chimique, la recherche de nouveaux catalyseurs se limite souvent à un processus par essais et erreurs. Il est nécessaire de mettre au point une méthodologie permettant de mieux comprendre les détails subtils de la catalyse industrielle à haute pression, car le manque de connaissances entrave les progrès dans la conception rationnelle de meilleurs candidats. sans cette optique, le projet NANODYNAMICS, financé par le CER, cherchera à comprendre la dynamique des catalyseurs supportés à nanoparticules métalliques dans des conditions de haute pression allant jusqu’à 100 bars, en se concentrant sur l’étude de la réaction de Haber-Bosch. Il utilisera pour cela trois nouvelles techniques, notamment des réacteurs spécialement conçus avec un flux laminaire et une stimulation par ondes stationnaires, la spectromicroscopie infrarouge à haute résolution dans le temps et la spectroscopie d’absorption des rayons X rapides à résolution spatiale. En outre, l’exploration statistique des données et un algorithme de classification du bruit seront utilisés.
Objectif
Metal nanoparticle-based catalysts drive our chemical industry and will be an essential tool to shift away from fossil-resources. Despite their exigence, new catalysts are often still found by trial and error rather than designed rationally. Although recent fundamental studies from our own research and others yield important new insights, there is a lack of methodology to investigate the subtle transient details missing in our understanding at the very high pressures that are often industrially relevant. Details such as reaction mechanisms, or dynamic surface equilibria at more than 100 bar are evidently greatly relevant to rationally designing better catalysts, yet have so far been outside of the realm of experimental characterization which hampers progress. Our key objective is to generate fundamental understanding of supported metal nanoparticle catalyst dynamics at work under relevant high-pressure conditions (up to 100 bar), with a strong focus on studying the Haber-Bosch reaction. To achieve this, we will utilize three recent developments: We will (1) employ specially designed reactors where laminar flow standing wave stimulation will be used, (2) perform high-time resolution resonant-Surface-enhanced infrared spectromicroscopy, and spatially resolved quick-X-ray absorption spectroscopy and (3) use our noise classification algorithm and further statistical data mining for quantification of surface site participation, and dynamics. In this way we will be able to differentiate important but miniscule reaction details from noise. These novel methods will be combined to gain insight into dynamic active sites, and equilibria that may exist at high pressure. The new insights will shift our fundamental knowledge from ‘static approximation’ to ‘dynamic reality’ and will offer direction in a new path of activity design improvements, dynamic site tailoring.
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: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/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: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
- sciences naturellessciences chimiquescatalyse
- ingénierie et technologienanotechnologienanomatériaux
- sciences naturellessciences physiquesoptiquespectroscopie
Vous devez vous identifier ou vous inscrire pour utiliser cette fonction
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2023-STG
Voir d’autres projets de cet appelRégime de financement
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
32000 Haifa
Israël