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Rational design of hydrophobic MOFs for energy applications

Descripción del proyecto

Un modelo de aprendizaje automático para diseñar marcos organometálicos a medida

Los marcos organometálicos (MOMo MOF, por sus siglas en inglés) son materiales versátiles con estructuras nanoporosas, útiles en campos como la catálisis, el almacenamiento de gases y los dispositivos energéticos. La posibilidad de ajustar de forma precisa las propiedades de sus cavidades ha ampliado considerablemente las aplicaciones de estos materiales, sobre todo los MOM hidrófobos, que emplean ciclos de presión para mover agua dentro y fuera de sus poros. El proceso de intrusión y extrusión de líquidos ofrece posibilidades interesantes para el almacenamiento de energía y la absorción de impactos, aunque es muy complejo debido al comportamiento inestable del agua dentro de las cavidades. En el proyecto HydroMOF, que cuenta con el apoyo de las acciones Marie Skłodowska-Curie, se abordará la necesidad de ejecutar costosas simulaciones mediante el desarrollo de WetNet: un modelo de aprendizaje automático que predice el comportamiento del agua en MOM. Este modelo favorecerá el diseño de materiales eficientes y posibilitará nuevas oportunidades para estudiar el agua nanoconfinada.

Objetivo

Metal Organic Frameworks (MOFs) represent a class of nanoporous materials that is propelling groundbreaking innovation in fields that include catalysis, gas capture and storage. The success of MOFs hinges on the possibility to tailor, based on technological demand, the properties of their cavities, with a versatility that results from the combinatorial variety of their modular, molecularly-precise structures. Recently hydrophobic MOFs are becoming increasingly popular in energy devices that exploit pressure cycles to force water to intrude and extrude the material’s cavities. Different MOFs display different Intrusion/Extrusion (IE) behaviors enabling a variety of applications that range from mechanical energy storage to vibration damping and impact absorption. IE of liquids, unlike gas adsorption, is a complex phenomenon associated to the cavity-by-cavity motion of a liquid front determined by the metastability of wet and dry cavities, a datum that is only accessible via expensive molecular simulations. This vast complexity has so far prevented a first-principle design of IE materials, with only a handful of MOFs currently being exploited for IE. Addressing these challenges HydroMOF sets to enable the rational design of IE MOFs. This is achieved first via the creation of WetNet, a physically-informed machine learning model able to predict the stability of water inside the cavities of database MOFs. Circumventing the need for case-by-case free energy simulations WetNet enables the screening of thousands of MOFs yielding designs tailored around specific applications. At a later stage molecular insight will inform original lattice models able to simulate actual IE cycles through realistic MOF cavity networks, unprecedentedly encompassing non-equilibrium, finite-size and disorder-related effects. Through these advances HydroMOF’s impact extends beyond IE, opening new avenues in the design of liquid+reticular material devices and in the study of nanoconfined water.

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..

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Palabras clave

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.

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.

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.

HORIZON-TMA-MSCA-PF-GF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - Global Fellowships

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.

(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

Ver todos los proyectos financiados en el marco de esta convocatoria

Coordinador

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI ROMA LA SAPIENZA
Aportación neta de la UEn

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.

€ 388 940,52
Coste total

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.

Sin datos

Socios (1)

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