Projektbeschreibung
Das dynamische Verhalten von Zeolithen bei Betriebsbedingungen für die Katalyse charakterisieren
Kohlenstoffreiche organische Stoffe und Kunststoffe könnten nützlich für eine Kreislaufwirtschaft sein, um bisher verwendete Chemikalien und Brennstoffe aus fossilen Brennstoffen durch Biomasse und recycelten Kunststoff als Ausgangsstoffe zu ersetzen. Zeolithe sind wichtige Katalysatoren für einige Reaktionen mit organischen Molekülen. Sie werden bei der Herstellung von Chemikalien und Brennstoffen oft eingesetzt und könnten geeignet sein, um Biomasse und recycelten Kunststoff zu nutzen. Allerdings stellt das heiße Wasser, das für die Umwandlung dieser innovativen Ausgangsstoffe notwendig ist, ein Problem dar. Über das EU-finanzierte Projekt ZEOLANDO soll das dynamische Verhalten von Zeolithgerüsten charakterisiert werden. Ein besonderes Augenmerk liegt auf den aktiven Stellen und deren Reaktion auf Wasserkontakt bei den für die Katalyse relevanten Bedingungen. Das Team kombiniert experimentelle und computergestützte Ansätze.
Ziel
Biomass and plastic recycling feedstocks hold significant potential to replace chemicals and fuels derived from fossil resources. However, their distinct chemical compositions, and large water content, present challenges to existing infrastructure and catalysts. Zeolites, widely used in chemical and fuel production, face concerns regarding their stability under hot liquid water conditions relevant for converting these novel feedstocks. Thus, understanding the mechanisms behind zeolite deactivation/stabilization is essential. The ZEOLANDO project will use an integrated approach combining experimental and computational operando methods, including NMR and vibrational spectroscopies (IR and inelastic neutron scattering), as well as neural-network-accelerated atomistic simulations. The project objective is to investigate the spatiotemporal evolution of zeolite frameworks, elucidate the structure of active sites, and explore their deactivation when exposed to water under operando conditions, i.e. at temperature, pressure and surface coverage used in catalysis. This research represents a substantial advancement over static or short dynamical simulations and conventional experimental characterization studies, that often ignore the dynamical effects arising under operando conditions. My expertise in experimental characterization, particularly utilizing NMR and vibrational spectroscopies, combined with the host groups proficiency in advanced computational methods (including neural network potentials), uniquely positions ZEOLANDO to unveil the dynamic nature of the zeolite structure and acid site speciation under operando conditions, and can lead to the development of new and improved catalyst. By ensuring constant feedback between experimental and computational results, this project aims to enhance the understanding of zeolite behaviour during chemical reactions, offering potential benefits beyond zeolite research, and opening doors to career development opportunities.
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.
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
HORIZON-WIDERA-2023-TALENTS-02
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Tschechien