Description du projet
Comprendre les réactions catalytiques grâce à des simulations avancées dans des environnements réalistes
La conversion du CO2 en produits chimiques de valeur est essentielle pour une économie circulaire du carbone et peut être réalisée par la réaction électrochimique de réduction du CO2 (CO2RR). Cependant, aucun catalyseur ne répond aux normes industrielles nécessaires en matière de sélectivité et de stabilité. Si les modèles théoriques ont contribué au développement des catalyseurs, ils ignorent souvent les structures variées existant dans les conditions de travail réelles. Le projet HeliECat, financé par le CER, améliorera notre compréhension des processus catalytiques, y compris les réactions secondaires et la dégradation, en modélisant la structure changeante de la surface dans des conditions opérationnelles réalistes. HeliECat combinera des modèles semi-empiriques avec des études cinétiques précises et utilisera l’apprentissage par renforcement profond pour relier des surfaces explorées indépendamment. En se concentrant sur la réduction du CO2 sur un catalyseur Cu\/Au, il soulignera l’importance de la diversité structurelle pour des simulations précises et un criblage efficace des catalyseurs in silico.
Objectif
Converting carbon dioxide, an unwanted by-product of industrial processes and combustion engines, into valuable chemical compounds is key for a cyclic carbon economy and can be achieved by the electrochemical CO2 reduction reaction (CO2RR). Despite the immense importance of this reaction in the fight against climate change, no catalyst to date meets the industrial requirements for product selectivity and catalyst stability.
Theoretical models and simulations have played a fundamental role in the understanding of these and similar catalytic processes and aided the development of more efficient catalysts for this reaction. These models, however, assume few often idealized surface structures, ignoring the fact that a variety of structures is present under working conditions that define the catalyst properties in terms of efficiency, selectivity, and stability.
With HeliECat, I will for the first time establish an approach that offers a holistic view of the catalytic processes, including side reactions and degradation mechanisms. To achieve this ambitious goal, I will combine an efficient semiempirical model for structural exploration with accurate embedded cluster models for kinetic studies. This combination shifts the focus from idealized structures to the diversity of the catalyst surface under realistic conditions. I will then model the interconversion of accessible surface structures with deep reinforcement learning techniques. The analysis of the emerging connected kinetic reaction networks will ultimately allow me to simultaneously study the catalytic activity, stability, and selectivity in silico.
I will study the CO2RR on a Cu/Au catalyst surface and demonstrate that automated kinetic modeling, considering structural diversity and realistic thermodynamic boundary conditions, is the key to a predictive simulation of catalyst behavior under actual working conditions. HeliECat will hence pave the way for realistic in silico catalyst screening.
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.
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- sciences naturelles sciences chimiques catalyse électrocatalyse
- ingénierie et technologie génie mécanique génie automobile génie aérospatial avion giravion
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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).
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
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-ERC - HORIZON ERC Grants
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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.
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(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2025-STG
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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.
80333 Muenchen
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.