Descrizione del progetto
Automatizzare la sintesi di catalizzatori metallo-azoto-carbonio per la riduzione della CO2
I materiali metallo-azoto-carbonio (M-N-C) sono catalizzatori promettenti per la riduzione della CO2, consentendo di convertire la CO2 in prodotti utili ed economicamente vantaggiosi. Tuttavia, la loro applicazione pratica è ostacolata dalle difficoltà di sintesi, dalla scarsa comprensione del meccanismo di riduzione e dalla degradazione a lungo termine. Con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto SMART-CO affronterà queste sfide per sviluppare un approccio automatizzato per la sintesi M-N-C. A tal fine, determinerà la solvatazione del catione metallico e il suo impatto sulla riduzione della CO2, oltre ad analizzare la densità del sito attivo. Sulla base del tasso di perdita del sito attivo, il progetto calcolerà la durata di vita dei catalizzatori e identificherà le proprietà che ne limitano la stabilità. Infine, si progetterà un test di resistenza per gli M-N-C negli elettrolizzatori di CO2 per uno screening più rapido e una valutazione delle prestazioni.
Obiettivo
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.
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.
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.
- scienze naturali scienze fisiche ottica spettroscopia spettroscopia di assorbimento
- scienze naturali scienze chimiche catalisi
- ingegneria e tecnologia biotecnologia industriale tecnologie della biotrasformazione fermentazione
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
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.
12205 Berlin
Germania
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.