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Piezo-photonic High-entropy Oxides ENabling Integrated eXtraction to Polysters (PHOENIX)

Projektbeschreibung

Getreidestrohabfall in umweltfreundliche Kunststoffe verwandeln

In Europa bleiben Jahr für Jahr Millionen Tonnen Getreidestroh ungenutzt oder werden verbrannt, was Ressourcenverschwendung und CO₂-Emissionen bedeutet. Dieser landwirtschaftliche Abfall könnte jedoch dazu beitragen, die wachsende Nachfrage nach umweltfreundlichen Textilien und nachhaltigen Verpackungen zu decken. Mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen wird das Team des Projekts PHOENIX ein umweltfreundliches Verfahren entwickeln, um Getreidestroh in wertvolle Biopolyester umzuwandeln. Die Forschungsgruppe wird einen solar- und mechanisch angetriebenen chemischen Prozess nutzen, um aus Getreidestroh gewonnene Glukose in grünen Wasserstoff und wichtige Bausteine für Biokunststoffe zu verwandeln. Im Rahmen des Projekts werden Oxidkatalysatoren mit hoher Entropie entwickelt, die effizient auf solare und mechanische Energie reagieren, um diese Umwandlung zu optimieren. Mithilfe modernster Modellierung und Spektroskopie werden die Reaktionsmechanismen aufgeklärt, wodurch die Entwicklung eines praxistauglichen Prototyps zur dezentralen Umwandlung von Biomasse unterstützt wird.

Ziel

Europe generates over 144 million tonnes of cereal straw each year, much of which is open-burned or underutilised, causing CO2 emissions and resource loss. Meanwhile, demand for sustainable polyesters is rapidly growing across textiles and packaging. A major bottleneck is the green synthesis of 2,5-furandicarboxylic acid (FDCA), a key monomer for bio-based polyesters.

The proposed proejct, PHOENIX, introduces a novel piezo-photocatalytic cascade to convert wheat straw-derived glucose into FDCA and green hydrogen under ambient conditions. By combining solar and sustainable mechanical energy sources (wind, tidal, ultrasound) with high-entropy perovskite oxides tailored for band-gap alignment and strong piezoelectric response, the project enables efficient charge separation for selective oxidation and water splitting without harsh conditions.

While piezo-photocatalysis has shown promise, its reaction pathways and active-site dynamics remain poorly understood. PHOENIX will address this by integrating operando spectroscopy, piezo-response mapping, and multiscale modelling to uncover the fundamental mechanism of photo-piezo synergy and translate it into practical design rules. The final goal is to deliver a TRL-6 bench-top prototype for decentralised biomass conversion, advancing EU priorities in climate-neutral materials, circular bioeconomy, and sustainable textiles.

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-2025-PF

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Koordinator

THE UNIVERSITY OF MANCHESTER
Netto-EU-Beitrag
€ 276 187,92
Adresse
OXFORD ROAD
M13 9PL Manchester
Vereinigtes Königreich
Region
North West (England) Greater Manchester Manchester
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten