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

Halogen-Axially Coordinated Cu–N4 Single-Atom catalyst as a Self-Standing Electrode for Scalable CO2 Reduction Reaction

Opis projektu

Skuteczna redukcja emisji CO₂ z myślą o gospodarce o obiegu zamkniętym

Przetwarzanie wychwyconego dwutlenku węgla w cenne substancje chemiczne i paliwa stanowi obiecującą drogę do ograniczenia emisji gazów cieplarnianych. Jest to również krok w kierunku bardziej zrównoważonej gospodarki węglowej o obiegu zamkniętym. Mając to na uwadze, zespół finansowanego przez UE projektu CuCATCO2 opracuje zaawansowane, samodzielne elektrody łączące jednoatomowe katalizatory miedziowe koordynowane halogenami z przewodzącymi rusztowaniami z nanorurek węglowych w celu usprawnienia elektrochemicznej konwersji CO₂ w cenne produkty wieloatomowe. Ogólnym celem projektu jest pokonanie kluczowych ograniczeń konwencjonalnych systemów opartych na miedzi oraz wykazanie możliwości skalowalnej i wysokowydajnej redukcji CO₂ w warunkach eksploatacyjnych istotnych z punktu widzenia przemysłu.

Cel

Electrochemical CO2 reduction (CO2RR) utilizing self-standing electrodes with copper single-atom catalysts (Cu–N₄) axially coordinated with halogens (Cl/F) integrated into carbon nanotube (CNT) scaffolds exemplifies a cutting-edge method for scalable CO2 valorization. Axial halogen ligation alters the d-band configuration of the copper center, stabilizing *COOH/*CO intermediates and reducing the C–C coupling barrier, thus improving selectivity for C2⁺ products. The CNT backbone provides a binder-free, porous, and conductive structure that facilitates swift electron transfer, effective CO2 diffusion, and mechanical stability during high-current operation. This approach addresses the significant limitations of traditional Cu catalysts, specifically inadequate durability, nanoparticle agglomeration, and restricted multi-carbon selectivity, while facilitating flow-cell testing under conditions relevant to industrial applications. The integrated electrode achieves current densities exceeding 200 mA cm⁻², with Faradaic efficiencies surpassing 70% for C2⁺ species (ethylene, ethanol, acetate). It demonstrates stability for over 50 hours of continuous operation, parameters that exceed the majority of documented Cu-N₄ benchmarks. This performance showcases both the structural integrity of halogen-coordinated Cu single atoms under cathodic polarization and their capacity to bridge fundamental catalysis with practical applications in sustainable CO2 utilization.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

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

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) HORIZON-WIDERA-2025-TALENTS-01

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Koordynator

VYSOKA SKOLA CHEMICKO-TECHNOLOGICKA V PRAZE
Wkład UE netto
€ 207 758,16
Koszt całkowity
Brak danych