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Contenuto archiviato il 2024-06-18

Towards a fully quantum ab initio treatment of chemical reactions at solid surfaces

Obiettivo

The making and breaking of bonds involving hydrogen atoms at the surfaces of materials plays a major role in nature. For example, the formation and activation of C-H, N-H, and O-H bonds lies at the heart of heterogeneous catalysis and is no less important to other disciplines such as electrochemistry and astrophysics, not to mention the widely discussed “hydrogen economy” of the future. When dealing with hydrogen, quantum nuclear effects - tunnelling and quantum delocalization - can be significant at room temperature and below. Despite this fact, and despite growing economic and environmental incentives to carry out hydrogenation and dehydrogenation reactions at lower temperatures most theoretical studies neglect the role quantum nuclear effects play in such processes. Here, we will address this by developing and applying ab initio path integral techniques for the rigorous treatment of quantum nuclear effects in elementary diffusion and reaction events at solid surfaces. The path integral formalism of quantum mechanics provides a powerful approach for treating quantum nuclear effects and when done with an ab initio determination of the underlying potential energy surface highly accurate predictions can be achieved. This project will begin with ab initio path integral simulations of time independent quantum properties such as addressing the extent of quantum delocalisation of adsorbed hydrogen atoms and hydrogen atoms incorporated in molecules adsorbed on solid surfaces. Following this ab initio centroid molecular dynamics techniques specifically designed for the determination of quantum transition state theory rate constants and mechanisms of elementary reaction and diffusion processes at solid surfaces will be developed. This highly ambitious project will culminate in the fully quantum treatment of several elementary reactions at metal surfaces and in so doing open up a new research frontier: the fully quantum path integral treatment of surface chemistry.

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.: https://op.europa.eu/it/web/eu-vocabularies/euroscivoc.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

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.

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

ERC-2007-StG
Vedi altri progetti per questo bando

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.

ERC-SG - ERC Starting Grant

Istituzione ospitante

UNIVERSITY COLLEGE LONDON
Contributo UE
€ 912 916,00
Costo totale

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.

Nessun dato

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