Projektbeschreibung
Energieumwandlung und chemische Umwandlungssysteme voranbringen
Mit der zunehmenden Häufigkeit von Naturkatastrophen weltweit geht die dringende Notwendigkeit einher, dem Klimawandel mit der Entwicklung und Umsetzung wirkungsvoller Lösungen, Strategien und Technologien zu begegnen. Ein wichtiger Bereich, in dem diese Bemühungen stattfinden, ist die Entwicklung neuartiger Energieumwandlungslösungen, insbesondere für grüne Energietechnologien. Das Ziel des ERC-finanzierten Projekts More4Less besteht darin, protonengekoppelte Elektronentransfershuttles zu entwickeln, mit denen die Umwandlung von N2, CO und CO2 in wertvolle Ressourcen erheblich zu verbessern ist. Das Projektteam wird die mit dem protonengekoppelten Elektronentransfer verbundenen Fähigkeiten zur Ausnutzung von Licht und Wasser optimieren und gleichzeitig sicherstellen, dass Effizienz und Selektivität erhalten bleiben. Zudem steht die Verbesserung der Integration für praktische Anwendungen im Mittelpunkt, wobei sich wertvolle Einblicke in zukünftige Energieumwandlungs- und Katalysatorsysteme bieten.
Ziel
Protons and electrons are the currency of energy conversion and play a key role in some of the most transformative technologies such as the reduction of N2, CO or CO2. Exploiting water and sunlight as renewable resources for these transformations offers a means for solar-to-chemicals conversion. Thus, our ability to control the transfer of protons and electrons preventing the more favourable formation of H2 poses an exciting fundamental problem.
Strategies based on proton coupled electron transfer (PCET) have demonstrated key benefits by providing low energy pathways that bypass the most energetic, charged intermediates. However, important problems remain regarding the development of PCET shuttles that: (1) behave as catalysts harnessing water and light, (2) promote multi PCET to avoid unstable radical intermediates that undermine the selectivity and efficiency, and (3) can be integrated in complex multielectron/multiproton transformations relevant to solar energy conversion such as N2 reduction.
I will address these problems by designing metal-organic PCET shuttles that target three specific objectives: (1) to merge light and electricity for reductive PCET in a novel photoelectrocatalytic strategy using molecular shuttles that exploit counter oxidation reactions of practical relevance, (2) to achieve an unprecedented control over multi PCET to impact the selectivity of reductive transformations via the colocalization of redox and acid/base sites within coordination cages, and (3) to integrate photo(electro)catalytic PCET in small molecule catalysis with new tandem approaches towards the reduction of N2 using light and water.
Overall, these objectives will provide unconventional tools to affect the mechanisms of reductive reactions. Besides transgressing the frontiers of knowledge in the field of PCET, and more generally energy conversion, More4Less has the potential to change the paradigm in which we develop catalytic systems for solar-to-chemical transformation.
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. Das Projektteam hat die Klassifizierung dieses Projekts bestätigt.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Das Projektteam hat die Klassifizierung dieses Projekts bestätigt.
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-STG
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsGastgebende Einrichtung
18071 Granada
Spanien