Description du projet
Automatiser la synthèse de catalyseurs métal-azote-carbone pour la réduction du CO2
Les matériaux métal-azote-carbone (M-N-C) sont des catalyseurs prometteurs pour la réduction du CO2, permettant de convertir le CO2 en produits utiles et bon marchés. Leur application pratique est cependant entravée par des difficultés de synthèse, une mauvaise compréhension du mécanisme de réduction et sa dégradation à long terme. Avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet SMART-CO va aborder ces défis afin de développer une approche automatisée pour la synthèse de M-N-C. Pour ce faire, il déterminera la solvatation du cation métallique et son impact sur la réduction du CO2 et analysera la densité du site actif. Sur base du taux de perte du site actif, le projet calculera la durée de vie des catalyseurs et identifiera les propriétés qui en limitent la stabilité. Enfin, il concevra un test de stress pour les M-N-C dans les électrolyseurs de CO2 afin d’accélérer le criblage et l’évaluation des performances.
Objectif
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.
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.
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.
- sciences naturelles sciences physiques optique spectroscopie spectrométrie d’absorption
- sciences naturelles sciences chimiques catalyse
- ingénierie et technologie biotechnologie industrielle technologies de biotraitement fermentation
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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).
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
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.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
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-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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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) HORIZON-MSCA-2024-PF-01
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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.
12205 Berlin
Allemagne
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.