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Photoactive Metal-Organic Framework for Solar-Driven Atmospheric Water Harvesting in Arid Climates

Projektbeschreibung

Sammlung des atmosphärischen Wassers in ariden Klimazonen mit wasserstabilen Solartechnologien

Die Sammlung des atmosphärischen Wassers mittels Sonnenenergie ist in ariden Klimazonen aufgrund der geringen relativen Luftfeuchtigkeit und der verminderten Wirksamkeit üblicher Sorptionsmittel schwierig. Metallorganische Gerüstverbindungen (MOF) sind eine Art poröser Werkstoffe, mit denen Wasser auch bei geringer relativer Luftfeuchtigkeit gesammelt werden kann. Durch die Kombination photothermischer Materialien mit MOF kann jedoch die Sorptionskapazität der MOF eingeschränkt werden, insbesondere in ariden Klimazonen. Unterstützt über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen wird im Projekt PHOTOWAT eine wasserstabile MOF mit photothermischen und photokatalytischen Eigenschaften und hoher Affinität zu Wasser synthetisiert. Über molekulare Modelle und experimentelle Synthese werden potenzielle Kandidaten bestimmt. Mit einem Gerät zur Sammlung des atmosphärischen Wassers wird die Wirksamkeit und Wartung der Proben bei realen Bedingungen mit einem speziell angefertigten Sonnensimulator bewertet.

Ziel

Atmospheric water harvesting (AWH) using solar energy has gained significant attention; however, its application in arid climates poses challenges due to low relative humidity (RH) and reduced efficiency of conventional sorbents. metal-organic frameworks (MOFs) are a class of porous materials with an engineerable structure that have the ability to capture water even at very low RH. Usually, the combination of photothermal materials with MOFs is used to desorb water sorbed by MOFs. One of the challenges of this method is the reduction of MOF sorption capacity, which is very unfavorable, especially in arid climates. Reducing the performance of sorbents in arid climates due to the blocking of sorption sites by dust is another challenge that has received little attention so far. To address these challenges, this study evaluates the synthesis of a unique water-stable MOF with photothermal and photocatalytic (photoactive) properties (PAMOF), in addition to high water affinity. Phthalocyanine and porphyrin ligands decorated with Ti and Cu ions, along with Yttrium (Y) and Erbium (Er) clusters, are considered as promising candidates. Molecular modeling using density functional theory (DFT) will be conducted to guide the synthesis process, followed by experimental synthesis and characterization. Subsequently, the samples will be evaluated in an AWH device to assess short-term efficiency and long-term maintenance in real conditions. In addition to harnessing natural solar energy, the AWH experiments will involve the utilization of a custom-made solar simulator. The SAWH device will be evaluated across a range of RHs, spanning from 10% to 90%, while considering the presence of artificial dust. Through comparative analysis of existing research and with the aim of enhancing previously studied systems, this project endeavors to attain a daily water evaporation rate surpassing 4 kgwater/kgPAMOF under 1 sun and RH<30.

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.

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Schlüsselbegriffe

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.

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.

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.

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2023-PF-01

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID
Netto-EU-Beitrag

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.

€ 181 152,96
Adresse
AVENIDA DE SENECA 2
28040 MADRID
Spanien

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Region
Comunidad de Madrid Comunidad de Madrid Madrid
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

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.

Keine Daten
Mein Booklet 0 0