Description du projet
Biophoto-électrodes évolutives pour la production de carburant sans semi-conducteurs
La forte demande en énergie et l’utilisation de combustibles fossiles ont entraîné une augmentation des émissions de gaz à effet de serre et du changement climatique. La mise au point de dispositifs photo-électrochimiques utilisant des protéines photosynthétiques pourrait permettre de produire un carburant solaire très efficace et durable. Cependant, l’établissement d’un lien entre le transfert d’électrons entre les électrodes et le photosystème I et les processus catalytiques reste difficile en raison de la recombinaison rapide des charges. Avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet SUPERSET démontrera de nouveaux concepts pour empêcher la recombinaison des charges dans des biophoto-électrodes évolutives, permettant la réduction du CO2 et la production de H2 sans utiliser de semi-conducteurs. Il s’agit de concevoir des accepteurs d’électrons à base d’anthraquinones, de modifier la surface de l’électrode à l’aide de monocouches auto-assemblées et de concevoir des donneurs d’électrons à base d’osmium/cobalt pour un transfert d’électrons rapide.
Objectif
The soaring demand for energy and use of fossil fuels has resulted in the release of vast amount of greenhouse gases and climate change. Developing photoelectrochemical devices for solar fuel production is one of the strategies to address these issues. The use of photosynthetic proteins as photoactive components could potentially generate highly efficient biophotoelectrodes built exclusively from earth-abundant elements, leading to a step change in sustainable solar fuel production. The extreme electron transfer rates, quantum efficiency and large charge separation of the photosynthetic protein complex photosystem 1 delivers the high energy electrons needed for CO2 fixation or H2 evolution in Nature. However, coupling electron transfer between electrodes and photosystem 1 to catalytic processes remains challenging because charge recombination of the reduced electron acceptors with the oxidized form of the electron mediators or with the electrode surface is typically faster than catalysis. The overarching aim of SUPERSET is to demonstrate for the first time the concepts of kinetic barriers and fast hole refilling through electron hopping for preventing charge recombination in scalable biophotoelectrodes and thus enable CO2 reduction and H2 production with semiconductor-free devices. Toward this aim, my specific research objectives will include: (1) Design electron acceptors based on anthraquinones to limit recombination at the electrode by taking advantage of their PCET square scheme mechanism; (2) Modify the surface of electrode by self-assembled monolayers to build a charger barrier to prevent the charge recombination of the reduced electron acceptors with the electrode; (3) Design Osmium/Cobalt-based electron donors with extremely fast electron transfer to enable the refilling of the hole produced by photosystem 1 before recombination takes place; (4) Combine the electron donor and electron acceptor to be channeled to an enzyme for CO2 reduction or H2 production.
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.
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.
- sciences naturelles sciences chimiques chimie inorganique métal de transition
- sciences naturelles sciences physiques électromagnétisme et électronique dispositif à semiconducteur
- sciences naturelles sciences chimiques catalyse
- ingénierie et technologie génie de l'environnement énergie et combustibles
- sciences naturelles sciences biologiques biochimie biomolécule protéines enzyme
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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.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
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-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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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.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2023-PF-01
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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.
80333 Muenchen
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.