Projektbeschreibung
Grüne Reaktortechnologie durch die Regulierung dynamischer Thermokatalyse revolutionieren
In Anbetracht des Klimawandels sind grünere und effizientere chemische Reaktoren erforderlich. Die in den meisten Reaktoren verwendeten Katalysatoren können sich auf die Geschwindigkeit, Selektivität und Energieeffizienz auswirken. Mit gepulster Erhitzung können diese Grenzen überwunden werden: Der Reaktionsumsatz ist 100x höher, die Energienutzung geringer und die Produktverteilung kontrolliert. Die Umsetzung dieses Verfahrens ist jedoch ein Problem, da es schwierig ist, Katalysatoren auszuwählen und schnell zu erhitzen. Finanziert über den Europäischen Forschungsrat werden im Projekt HEATPULSE Lichtpulse und belastbare „plasmonische“ Materialien eingesetzt, um die dynamische Thermokatalyse zu regulieren. Thema im Projekt sind Kinetik, Lokalisierung, Stabilität und Leistung. Das Team wird die Pulsdauer verändern, Wärme an Hotspots einfangen und temperaturbeständige gepulste Photokatalysatoren entwickeln. Das Projekt stellt eine Revolution der grünen Reaktortechnologie und den Übergang von fossilen Brennstoffen hin zu Lichtpulsen mit erneuerbaren Energien dar.
Ziel
The climate catastrophe urgently calls for greening and intensifying chemical reactors. Most chemical reactors use catalysts to speed up reactions, but their operation at steady-state temperature impairs rate, selectivity, and energy efficiency. To go beyond these limitations, applying short heat pulses theoretically leads to >100× higher reaction yield, lower energy use, and a controlled product distribution. However, pulsed heating has remained out of reach because it is hard to heat catalysts selectively and fast enough.
I break this paradigm and take control of dynamic thermo-catalysis by using light pulses and robust “plasmonic” materials that convert light to heat with nanoscale specificity. HEATPULSE comprises three work packages that tackle three challenges: (1) kinetics: modulate pulse timing for controlling reaction rate and selectivity, (2) localization: confine heat at thermal hotspots to boost energy efficiency, and (3) stability and performance: access high peak reaction rates by developing temperature-stable pulsed photocatalysts.
Ground-breaking innovations: (1) Access to a normally unreachable reaction landscape, with dynamic tunability of catalyst activity and selectivity; (2) Thermal hotspots break the limit of nanoscale heating and reach 3× higher peak temperatures with exponentially enhanced rates; (3) Metal nitride nano-arrays integrated with single-atom catalysts grant thermal stability beyond 1000 °C.
HEATPULSE represents a revolution in green reactor technology by shifting from burning fossil fuels to heat-pulsing with light, powered by renewables. The project will lead to the new field of “photocatalysis beyond the steady-state” at the crossroads of catalysis, nanophotonics, and materials science. With an accomplished track record in nanoscale light-driven chemistry, and as a pioneer in the field of pulsed catalysis at both experimental and theoretical level, I am uniquely suited to unlock the full potential of pulsed photothermal catal
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.
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.
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Katalyse Photokatalyse
- Sozialwissenschaften Politikissenschaft politischer Wandel Revolutionen
- Technik und Technologie Umwelttechnik Energie und Kraftstoffe
- Technik und Technologie Nanotechnologie Nanophotonik
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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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.
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.
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
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2023-STG
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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.
1081 HV Amsterdam
Niederlande
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.