Description du projet
Améliorer le piégeage du CO2 avec des cadres métallo-organiques avancés
De nombreuses méthodes actuelles de piégeage du CO2 ont de hautes exigences énergétiques et d’importants besoins d’infrastructure. En revanche, les réseaux métallo-organiques (RMO) offrent des avantages tels qu’une haute capacité d’adsorption, la sélectivité, l’ajustabilité et la possibilité de renouvellement. La conception de RMO offrant une haute capacité de piégeage du CO2, une sélectivité des gaz, une stabilité dans l’eau et une énergie de régénération modérée, demeure un défi. Avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet MOF4CO2 se propose d’améliorer la fixation du CO2 dans les RMO à l’aide d’une méthode d’activation double avec des atomes d’azote et de soufre. L’incorporation de sites basiques de Lewis devrait réduire l’énergie de régénération et améliorer l’affinité de liaison du CO2. Le projet s’appuiera sur une modélisation thermique avancée pour analyser les séquences d’adsorption/désorption et d’assèchement du CO2.
Objectif
Existing CO2 capture technologies, such as amine-based absorption and cryogenic distillation, face challenges and problems including high energy requirements, large infrastructure needs, and high costs. These technologies often require significant retrofitting or integration into existing industrial processes, limiting their scalability and commercial viability. In contrast, the utilization of MOFs (Metal-Organic Frameworks) for CO2 capture has garnered significant interest due to the numerous advantages they offer compared to other materials such as high adsorption capacity, selectivity, tunability, regenerability, and potential for direct utilization, making MOFs a promising solution for efficient and effective CO2 capture. However, it is challenging to design MOF materials with extremely high CO2 capture capacity, gas selectivity, and water stability along with moderate regeneration energy as water dissociation causes hydroxyl-poisoning that impairs CO2 sorption by both high temperature and moisture exposure. Additionally, the high energy consumption during blowdown and evacuation steps for the process cycle of MOFs need to be improved to ensure long-term performance. The novelty of this work lies in its ability to strengthen the interaction between CO2 molecules and the MOF structure through an innovative dual activation method, utilizing both N and S atoms. This approach surpasses conventional single-atom activation in MOFs, resulting in enhanced binding. Furthermore, the incorporation of Lewis Base Sites (LBSs) has become increasingly popular for reducing the energy needed for MOF regeneration, consequently improving CO2 binding affinity, selectivity, and reversibility. Advanced thermal modeling will be employed to analyze the dynamic processes of CO2 adsorption/desorption, sweep gas, and dry-out sequences. This modeling considers both the mechanical and chemical properties of the synthesized MOF.
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. La classification de ce projet a été validée par l’équipe qui en a la charge.
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Programme(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2023-PF-01
Voir d’autres projets de cet appelRégime de financement
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinateur
9220 Aalborg
Danemark