Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Operando Probing of Electrochemical Reactions At Triple-phase-boundaries

Opis projektu

Wysokowydajne elektrokatalizatory umożliwiające zwiększenie produkcji paliw ekologicznych

Zwiększenie skali technologii elektrochemicznej niezbędnej do przekształcania emisji odpadowych w ekologiczne paliwa pozostaje główną przeszkodą w komercyjnej produkcji. Chociaż elektrokatalizatory laboratoryjne sprawdzają się dobrze w idealnych warunkach testowych przy niskim natężeniu prądu, często zawodzą po przeniesieniu do komercyjnych elektrolizerów o dużej wydajności. Finansowany przez ERBN projekt OPERATE pomoże rozwiązać ten problem poprzez analizę złożonych reakcji chemicznych w realistycznych, przemysłowych warunkach przy wysokim natężeniu prądu. W tym celu naukowcy opracują zaawansowane techniki spektroskopii rentgenowskiej, aby zajrzeć do schowanych granic trzech faz, gdzie oddziałują na siebie katalizatory gazowe, ciekłe i stałe. Wykorzystując ultracienkie membrany nanoporowate do oddzielania cieczy od gazów, zespół dokładnie wyjaśni, w jaki sposób struktury atomowe napędzają konwersję wodoru i CO₂, aby umożliwiać szybkie opracowanie tanich katalizatorów nadających się do masowej produkcji.

Cel

Electrochemical conversion is central to the net-zero transition, enabling hydrogen production from renewable energy and water, and the transformation of waste CO2 into valuable fuels and chemicals. However, these multi-step reactions take place at triple-phase boundaries which are challenging to experimentally access, limiting our understanding and thus ability to rationally design improved electrocatalysts. OPERATE will deliver new capabilities to observe the chemical state, intermediate species and underlying reaction mechanisms at these triple-phase boundaries under realistic reaction conditions, to inform the development of earth-abundant electrocatalysts for sustainable chemical production. Operando X-ray spectroscopy approaches will be developed to observe solid-liquid and solid-gas boundaries under high current-density and mass-transport regimes, using nano porous membranes to separate liquid and gas phases. Combinatorial screening of multicomponent nanoparticles, combined with high throughput electrochemical testing will enable mapping of the electrochemical and compositional parameter space such that operando characterisation can obtain the most detailed mechanistic insights. Control of composition, phase and size of multicomponent nanoparticles will tune the extent to which lattice oxygen participates in the oxygen evolution reaction, and the presence of synergistic sites to guide CO2 reduction towards desired products. In contrast to previous approaches, electrolyser-relevant current densities and mass-transport regimes will be used throughout the catalyst screening process to ensure translation to scaled-up devices, which will be confirmed using advanced operando studies with newly developed zero-gap electrolyser formats. OPERATE will thereby accelerate the development of electrocatalysts for gas-evolving and gas-consuming reactions, by revealing and understanding the underlying reaction mechanisms to inform rational catalyst design.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2025-COG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

THE CHANCELLOR, MASTERS AND SCHOLARS OF THE UNIVERSITY OF OXFORD
Wkład UE netto
€ 2 323 800,00
Adres
WELLINGTON SQUARE UNIVERSITY OFFICES
OX1 2JD Oxford
Zjednoczone Królestwo
Region
South East (England) Berkshire, Buckinghamshire and Oxfordshire Oxfordshire
Rodzaj działalności
Higher or Secondary Education Establishments
Linki
Koszt całkowity
€ 2 323 800,00

Beneficjenci (1)