Descrizione del progetto
Nuovi metodi per produrre polimeri a basso costo e di alta qualità
Meno del 9 % della plastica viene riciclato, in quanto l’attuale tecnologia di riciclaggio produce materiali degradati a causa della scissione indesiderata dei legami meccano-chimici, che accorcia il polimero durante le ripetute lavorazioni. Il progetto IMPACT, finanziato dal CER, utilizzerà un nuovo catalizzatore chiamato Monomers per recuperare i blocchi di polimeri e produrre polimeri di alta qualità, concentrandosi in particolare sulle poliolefine. Rompendo i legami carbonio-carbonio con la forza invece che con il calore, il progetto si propone di riutilizzare un mulino a sfere per creare siti catalitici sulla superficie della sfera. Questo approccio ridurrà i costi energetici e produrrà monomeri più puri dalle poliolefine. Il progetto mira inoltre a comprendere il meccanismo di reazione, a sviluppare un modello predittivo per i tassi di scissione e ad applicare il nuovo catalizzatore a vari polimeri.
Obiettivo
Less than 9% of plastic is recycled. Currently applied recycling technology yields degraded materials because undesired mechano-chemical bond cleavage shortens the polymer upon repeated processing. Here, I introduce a new type of catalyst to exploit this undesired effect to recover the polymer building blocks, the monomers, which enables the production of new high-quality polymer. I will focus on polyolefins (PP, PE) that make up 50% of polymer production and for which the state-of-the-art pyrolysis process has high energy costs and does not yield pure monomer. That is because at the 600 °C needed to break the strong carbon-carbon (C-C) bonds of PP and PE unwanted reactions occur. Adding a catalyst powder, a known strategy to exert reaction control, is inefficient for polymers because they cannot reach the active sites in the catalyst pores.
I will break the C-C bonds with force instead of heat. The force is provided by collision of balls in a ball mill, a mature grinding technology that I repurpose as reactor to introduce my tunable direct mechano-catalyst: I will chemically treat the surface of the balls to create catalytic, e.g. acid, sites that are in efficient contact with polymer through vigorous ball movement. In our ground-breaking proof-of-concept experiment, we were surprised to see monomer form below 60 °C from PP, and a remarkable 4x increased activity over a traditional catalyst.
To realize the full potential of this new catalytic concept, I will establish the underlying fundamental framework by A) understanding the mechanism of reactions following C-C cleavage, B) developing a predictive model of cleavage rate as a function of temperature and force and C) understanding the synergistic interplay of catalytic spheres and mechano-chemical activation. To achieve this, I will develop a new methodology for in-situ spectroscopy during ball milling in combination with radical trapping and apply the tunable direct mechano-catalysts to a variety of polymers.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
- scienze naturali scienze chimiche scienze dei polimeri
- scienze naturali scienze chimiche catalisi
- scienze naturali scienze fisiche ottica spettroscopia
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2024-STG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
3584 CS Utrecht
Paesi Bassi
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.