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Plasmonic nanoparticle enhanced heterojunction

Descrizione del progetto

La catalisi guidata dalla luce per affrontare l’inquinamento idrico

L’inquinamento idrico è un problema globale crescente che minaccia gli ecosistemi e la salute umana e i metodi di trattamento tradizionali sono spesso inefficienti nei confronti dei moderni inquinanti industriali. La fotoelettrocatalisi (PEC, photoelectrocatalysis), una tecnologia emergente che utilizza la luce e l’elettricità per abbattere le sostanze nocive presenti nell’acqua, è stata utilizzata principalmente per applicazioni di energia pulita come la produzione di idrogeno; ciononostante, ora sta attirando attenzione per il suo potenziale in ambito di depurazione idrica. Con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il PROGETTO PATCH si prefigge di potenziare le prestazioni della PEC sviluppando un nuovo materiale che combina due semiconduttori e include nanoparticelle d’oro per aumentare l’assorbimento della luce e l’efficienza della reazione. Utilizzando un metodo di sintesi pulito, il progetto punta a creare una soluzione scalabile ed ecologica per garantire un’acqua più sicura e pulita.

Obiettivo

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.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

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

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Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Coordinatore

UNIVERSITE LYON 1 CLAUDE BERNARD
Contributo netto dell'UE
€ 242 260,56
Indirizzo
BOULEVARD DU 11 NOVEMBRE 1918 NUM43
69622 Villeurbanne Cedex
Francia
Regione
Auvergne-Rhône-Alpes Rhône-Alpes Rhône
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
Nessun dato