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Plasmonic nanoparticle enhanced heterojunction

Projektbeschreibung

Wasserverschmutzung durch lichtgesteuerte Katalyse beseitigen

Die Wasserverschmutzung ist ein wachsendes globales Problem, das die Ökosysteme und die menschliche Gesundheit bedroht. Herkömmliche Aufbereitungsverfahren sind bei modernen industriellen Schadstoffen oft unwirksam. Die Photoelektrokatalyse ist eine neue Technologie, die Schadstoffe im Wasser mithilfe von Licht und Elektrizität abbauen kann. Sie wurde bisher vor allem für saubere Energieanwendungen wie die Wasserstofferzeugung eingesetzt, gewinnt nun aber aufgrund ihres Potenzials auch für die Wasseraufbereitung an Aufmerksamkeit. Unterstützt über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahme zielt das Projekt PATCH PROJECT darauf ab, die Photoelektrokatalyse-Leistung durch die Entwicklung eines neuen Materials zu steigern, das zwei Halbleiter kombiniert und Goldnanopartikel enthält, um die Lichtabsorption und die Reaktionseffizienz zu erhöhen. Mit Hilfe einer sauberen Synthesemethode soll durch die Projektarbeit eine skalierbare, umweltfreundliche Lösung für sichereres und saubereres Wasser auf den Weg gebracht werden.

Ziel

Water pollution has become a critical global challenge with serious environmental and health consequences, driven by rapid industrialization, poor waste management, and ineffective sewage systems. Addressing this critical issue requires innovative and efficient water treatment technologies. Among such technologies, photoelectrocatalysis (PEC) combines photocatalysis and electrocatalysis, showing great promise for pollutant degradation. While PEC has primarily been explored for hydrogen production, its application in water decontamination is increasingly important, highlighting the need for advanced materials to enhance PEC performance. BiVO4, a well-studied n-type semiconductor, offers potential for PEC due to its narrow band gap and low cost. However, its performance is limited by poor charge separation and high recombination rates. To overcome these challenges, this project focuses on developing a CuO/BiVO4 heterojunction, which improves charge separation through the creation of a p-n junction, leading to enhanced photocatalytic performance. The inclusion of plasmonic nanoparticles, especially gold (Au), will further improve PEC activity by increasing light absorption, boosting charge transfer, and facilitating more efficient redox reactions, resulting in effective pollutant degradation.
Synthesis challenges, such as scalability and purity, will be tackled using pulsed laser ablation in liquid (PLAL), an environment-friendly and efficient technique for fabricating nanomaterials. PLAL offers advantages in controlling nanoparticle size, ensuring strong interfacial contact, and producing high-quality materials.
Through the development of a plasmonic nanoparticle-enhanced CuO/BiVO4 heterojunction for PEC pollutant degradation, this project aims to deliver a scalable, efficient, and environmentally sustainable solution for water purification, contributing to cleaner water and a healthier planet.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Koordinator

UNIVERSITE LYON 1 CLAUDE BERNARD
Netto-EU-Beitrag
€ 242 260,56
Adresse
BOULEVARD DU 11 NOVEMBRE 1918 NUM43
69622 Villeurbanne Cedex
Frankreich
Region
Auvergne-Rhône-Alpes Rhône-Alpes Rhône
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten