Description du projet
Combler le fossé entre les catalyseurs artificiels et naturels
Lors de la catalyse, les biocatalyseurs naturels – les enzymes – confinent de manière dynamique les réactifs et les états de transition avec une précision géométrique et chimique. Bien que les chimistes puissent reproduire le confinement statique avec les catalyseurs nanoporeux existants, ils ne peuvent pas contrôler la géométrie du confinement à l’intérieur de ces matériaux compacts. Le projet FORECAT, financé par le CER, comblera cette lacune en créant un nouveau système catalytique à confinement réglable de l’extérieur. Pour ce faire, elle exploitera les propriétés uniques des matériaux à base de graphène mou, tels que les carbones zéolitiques. La taille des pores de tels matériaux peut être ajustée avec précision à l’échelle subnanométrique par une force mécanique externe. Cela permet d’adapter la géométrie du confinement en modifiant le degré de compression. À terme, la catalyse sensible à la force ouvrira de nouvelles perspectives pour la conception de matériaux poreux sur mesure destinés à la catalyse et à d’autres applications.
Objectif
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.
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. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
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- sciences naturelles mathématiques mathématiques pures géométrie
- ingénierie et technologie nanotechnologie nanomatériaux
- sciences naturelles sciences chimiques catalyse biocatalyse
- sciences naturelles sciences biologiques biochimie biomolécule protéines enzyme
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Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMME PRINCIPAL
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2024-COG
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
5612 AE Eindhoven
Pays-Bas
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.