Descripción del proyecto
Síntesis automatizada de catalizadores metal-nitrógeno-carbono para la reducción de dióxido de carbono
Los materiales metal-nitrógeno-carbono (M-N-C) son catalizadores prometedores para la reducción del dióxido de carbono (CO2), que permiten convertirlo en productos útiles y rentables. Sin embargo, su aplicación práctica se ve obstaculizada por las dificultades de síntesis, la escasa comprensión del mecanismo de reducción y la degradación a largo plazo. Con el apoyo de las acciones Marie Skłodowska-Curie, el proyecto SMART-CO abordará estos retos para desarrollar un método automatizado de síntesis M-N-C. Para ello, determinará la solvatación del catión metálico y su impacto en la reducción del CO2, además de analizar la densidad del sitio activo. A partir de la tasa de pérdida del sitio activo, el proyecto calculará la vida útil de los catalizadores e identificará las propiedades que limitan su estabilidad. Por último, diseñará una prueba de resistencia para M-N-C en electrolizadores de CO2 con el fin de acelerar la selección y la evaluación del rendimiento.
Objetivo
Achieving net zero CO2 emissions requires replacing fossil fuel-derived precursors in the chemical industry, driving the rise of the Power-to-X electrochemical sector. CO2 can be electrochemically reduced into valuable products at cost-competitive prices. Earth abundant single metal atoms coordinated to N-doped C (M-N-C, M = Fe, Ni) can selectively reduce CO2 to CO (an important precursor to Fischer-Tropsch and fermentation), with the same activity and efficiency as current commercially used thick Ag and Au electrode. M-N-C therefore present a cheaper, accessible, and sustainable alternative. However, their practical implementation is restricted by their synthesis bottlenecks, poorly understood CO2 reduction mechanism and long term (≥100 h) degradation at practical current densities (≥200 mA cm-2). To solve these problems, I will introduce automated M-N-C synthesis innovatively adapted from the food industry. State-of-the-art operando NMR will uniquely resolve the metal cation solvation and impact on CO2 reduction, while emerging electrochemical techniques and in-situ X-ray absorption spectroscopy will probe the active site density. I will calculate catalyst lifetimes for the first time, based on the rate of active site loss, and establish catalyst properties limiting stability. I will use these insights to develop an accelerated stress test for M-N-Cs in CO2 electrolysers, facilitating faster screening and establishing a benchmarking tool for academia and industry. Thus, the proposed project will solve the three major challenges of catalyst scalability, selectivity, and stability and would equip me with scientific, technical and managerial skills to become a leading independent researcher in electrochemical technologies. The world-leading M-N-C synthesis, reaction mechanism expertise and state-of-the-art equipment available with Dr. Fellinger (host); and the wide scientific community at BAM, provide a synergistic environment to successfully host my project.
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 ciencias físicas óptica espectroscopia espectroscopia de absorción
- ciencias naturales ciencias químicas catálisis
- ingeniería y tecnología biotecnología industrial tecnología de bioprocesos fermentación
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.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
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-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European 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.
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 convocatoriaCoordinador
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.
12205 Berlin
Alemania
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.