Descrizione del progetto
Migiorare la selettività della separazione dei solventi senza ridurre l’efficienza
La separazione dei solventi è fondamentale in molti settori industriali, tra cui quello farmaceutico, chimico ed energetico, in cui la separazione o la purificazione delle miscele di solventi rappresenta una fase critica della produzione. I metodi tradizionali, come la distillazione, sono dispendiosi in termini energetici e costosi. Le membrane a nanocanali con canali da 1 nm rappresentano un’alternativa più efficiente dal punto di vista energetico. Tuttavia, migliorare la selettività delle membrane spesso riduce la permeabilità, un compromesso che ne limita l’efficacia. Con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto FREEMEN svilupperà membrane con funzionalità rotanti che favoriscono la selettività senza compromettere la permeabilità. Per il loro sviluppo saranno utilizzati materiali MXene e ioni ammonio a rotazione rapida. La soluzione proposta potrebbe migliorare la progettazione delle membrane, offrendo un nuovo meccanismo per un trasporto di massa efficiente di 1 nm.
Obiettivo
Nanochannel membranes with 1-nm/sub-1-nm channels provide an energy-efficient and sustainable way of solvent separations for global process-based industries that operate on solvent mixtures. Channel modifications by binding selective functionalities are a widely adopted strategy to improve membrane selectivity, but it often compromises target solvents permeability, presenting a persistent and undesired trade-off dilemma. This is largely due to the relatively fixed position of the functionalities, whose steric hindrance unavoidably retards molecular transport at this scale.
In contrast to previous designs, this project aims to develop a novel nanochannel membrane featuring rotatable functionalities. It takes advantage of functionality dynamics - rotations - to facilitate target solvent transport while blocking competing solvent, effectively overcoming the trade-off. The demonstration and verification of this idea are based on 3 steps, including (1) development of a prototype membranes using a 2D layered MXene assembly as backbone and ammonium ions (NH4+) as functionalities due to their intrinsic ultrafast rotation in solvents (e.g. water); (2) evaluation of the solvent separation performance (e.g. water-ethanol) of such membranes against MXene membranes functionalised by slow-rotating ions or no ion (pristine); (3) elucidation of the relation between functionality rotation and solvent transport/separation by coupling experimental results, key characterizations, and computational modelling.
Project success will advance the state-of-the-art in practical, conceptual, and mechanistic aspects. A high-performance solvent separation membrane that breaks trade-off will be fabricated. A new nanochannel membrane design principle involving functionality dynamics will be established. Most importantly, a functionality rotation-mediated transport mechanism will be proposed as a new perspective to understand 1-nm/sub-1-nm mass transport in future membranes.
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.
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
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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.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
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-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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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) HORIZON-MSCA-2024-PF-01
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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.
EH8 9YL Edinburgh
Regno Unito
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.