Descripción del proyecto
Acortar la brecha entre los catalizadores artificiales y naturales
Durante la catálisis, los biocatalizadores de la naturaleza —las enzimas— confinan dinámicamente los reactivos y los estados de transición con precisión geométrica y química. Si bien los químicos pueden replicar el confinamiento estático con los catalizadores nanoporosos existentes, no pueden controlar la geometría del confinamiento dentro de materiales tan compactos. El proyecto FORECAT, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, abordará esta brecha mediante la creación de un novedoso sistema catalítico con confinamiento ajustable externamente. Para ello, aprovechará las propiedades únicas de los materiales blandos basados en grafeno, como los carbonos templados con zeolitas. El tamaño de los poros de estos materiales se puede ajustar cuidadosamente a escala subnanométrica mediante una fuerza mecánica externa. Ello permite adaptar la geometría de confinamiento modificando el grado de compresión. En definitiva, la catálisis sensible a la fuerza abrirá nuevas vías para el diseño personalizado de materiales porosos para catálisis y otras aplicaciones.
Objetivo
Efficient catalytic materials are essential for the sustainable energy transition. To design such materials, we have a lot to learn from Nature, where bio-catalysts enzymes can perform many reactions that are virtually impossible for chemists to replicate. Enzymes operate by dynamically confining reactants and transition states, during the catalytic reaction, with high geometric and chemical precision. While we can mimic static confinement with existing nanoporous catalysts, we do not have in-situ control over the confinement geometry inside these generally rigid materials.
I aim to bridge this material gap by developing the first catalytic system with externally tunable confinement. My original approach is based on soft graphene-based materials – zeolite-templated carbons (ZTC). The unique property of these materials is that their pore size can be finely tuned within the sub-nanometer range by external mechanical force. This feature enables the precise modulation of the confinement geometry by simply varying the compression degree.
In FORECAT, my team and I will:
▪ Synthesize a library of catalytic transition metal nanoparticles inside the pores of ZTCs
▪ Explore the force-responsive performance of these catalysts in selective CO2 hydrogenation and N2 fixation
▪ Link the geometry of confinement with i) diffusivity of reactants, intermediates, and products; ii) their adsorption strength and coverage on active sites; and iii) reactivity and selectivity of the catalysts
▪ Utilize oscillatory compression–release of ZTC-based catalysts to drastically enhance their performance through catalytic resonance
The new field of force-responsive catalysis will provide unique fundamental insights and deep understanding of the chemistry of confinement. This understanding will enable designing better functional porous materials for catalysis and other applications. Eventually, the results of this project will contribute to bridging the gap between artificial and natural catalysts.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
- ciencias naturales matemáticas matemáticas puras geometría
- ingeniería y tecnología nanotecnología nanomateriales
- ciencias naturales ciencias químicas catálisis biocatálisis
- ciencias naturales ciencias biológicas bioquímica biomoléculas proteínas enzima
Para utilizar esta función, debe iniciar sesión o registrarse
Palabras clave
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
-
HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMA PRINCIPAL
Ver todos los proyectos financiados en el marco de este programa
Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
Ver todos los proyectos financiados en el marco de este régimen de financiación
Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2024-COG
Ver todos los proyectos financiados en el marco de esta convocatoriaInstitución de acogida
Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.
5612 AE Eindhoven
Países Bajos
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.