Projektbeschreibung
Ameisensäureerzeugung durch photokatalytische CO2-Reduktion ergibt verbesserte Einzelatomkatalysatoren
Emittiertes Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu entfernen, wird in Sachen Klimaneutralität eine Schlüsselrolle spielen. Mit elektrokatalytischer und photokatalytischer CO2-Reduktion lassen sich nicht nur CO2 aus der Atmosphäre entfernen, sondern auch wertvolle Produkte für die Volkswirtschaft erzeugen. Ameisensäure (HCOOH) kann zum Beispiel als chemischer Rohstoff, als Wasserstoffspeichermaterial, als Methanolzwischenprodukt und als Brennstoffzellenkomponente verwendet werden. Das Ziel des im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts SA-MXene-MOP besteht darin, die Effizienz und Selektivität vielversprechender Einzelatomkatalysatoren für die elektrokatalytische und photokatalytische CO2-Reduktion von CO2 zu HCOOH zu optimieren. Der innovative Ansatz stützt sich auf neue, kein Edelmetall enthaltende, immobilisierte oder funktionalisierte, metallorganische polyedrische MXene-Einzelatombaugruppen als Elektro- und Photokatalysatoren.
Ziel
The EU has set a goal of achieving climate neutrality by 2050 and has implemented an ambitious plan to reduce greenhouse gas emissions, including CO2. The most eco-friendly solutions to tackle global energy and sustainability challenges are electrocatalytic (ECR) and photocatalytic (PCR) CO2 reduction into valuable products. Among the CO2 reduction products, formic acid (HCOOH) has diverse applications as a chemical feedstock, hydrogen storage material, methanol intermediate and fuel cell component. Despite advances in the field, there are still unresolved challenges related to slow electron kinetics, unfavourable product selectivity, and high operating cost. In this respect, single-atom catalysts (SACs) have unique performance due to maximum atom efficiency, unsaturated metal coordination, and the confinement effect, making them a promising solution. However, the efficiency and selectivity of SACs for ECR and PCR to HCOOH are still experimentally scarce. Therefore, tuning the electronic structure of SAC through their immobilization on 2D nanosheets is crucial for designing new catalysts. Accordingly, I plan to prepare novel non-noble metal SA-functionalized MXene-metal-organic polyhedral (MOP) assemblies to replace the state-of-the-art catalysts for efficient CO2 reduction to HCOOH. SA-MXenes can improve electron transport and CO2 capture during ECR and PCR. However, self-stacking of SA-MXene can limit electrolyte access and reduce active site utilization. MOP acts as a spacer to increase porosity and prevent restacking. SA-MXene-MOP, with ligands coordinated SA center will act as a photocatalyst. To ensure the successful implementation of project goals, I will conduct research at IEMN (CNRS & University of Lille) under Dr. Boukherroub's guidance. I expect the research findings will elicit noteworthy attention from academic laboratories across Europe and worldwide. This project will help me to enhance my academic profile, and establish a research group.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenFinanzierungsplan
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsKoordinator
75794 Paris
Frankreich