Descrizione del progetto
Comprendere le reazioni catalitiche attraverso simulazioni avanzate in ambienti realistici
La conversione della CO2 in prodotti chimici di valore è cruciale per un’economia circolare del carbonio e può essere ottenuta attraverso la reazione elettrochimica di riduzione della CO2 (CO2RR). Tuttavia, nessun catalizzatore soddisfa gli standard industriali di selettività e stabilità necessari. Nonostante i modelli teorici abbiano contribuito allo sviluppo dei catalizzatori, spesso ignorano le diverse strutture esistenti nelle condizioni di lavoro reali. Il progetto HeliECat, finanziato dal CER, migliorerà la nostra comprensione dei processi catalitici, comprese le reazioni collaterali e la degradazione, creando un modello della struttura mutevole della superficie in condizioni operative realistiche. HeliECat combinerà modelli semi-empirici con studi cinetici accurati e userà l’apprendimento profondo per collegare superfici studiate in modo indipendente. Il progetto concentra l’attenzione sulla riduzione della CO2 su un catalizzatore Cu\/Au, sottolineando l’importanza della diversità strutturale per simulazioni accurate e per uno screening efficace dei catalizzatori in silico.
Obiettivo
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.
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.
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
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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.1.1 - European Research Council (ERC)
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-ERC - HORIZON ERC Grants
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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) ERC-2025-STG
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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.
80333 Muenchen
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.