Descripción del proyecto
Catalizadores naturales para mejorar las células de combustible solar
Con el fin de aprovechar la energía solar para producir formas sostenibles de combustible, tales como el hidrógeno, se necesita recurrir a fotocatalizadores que hagan un uso eficaz de la luz visible y rompan las moléculas de agua mediante la electrólisis del agua. Del mismo modo, con el fin de conseguir la reducción del oxígeno en agua, un paso crucial a la hora de producir electricidad en las mencionadas células de combustible, se necesita emplear catalizadores eficientes que aceleren la reacción a cambio de pérdidas de energía mínimas. El proyecto Cu4Energy, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, explorará la posibilidad de usar catalizadores naturales como la enzima de cobre Laccase, dado su rápido funcionamiento y sus bajos requisitos energéticos. Los investigadores asociarán la estructura del catalizador con la actividad catalítica y analizarán el panorama energético del ciclo de reacción. Se espera que los resultados del proyecto mejoren los conocimientos fundamentales y proporcionen catalizadores de cobre muy activos para las reacciones de división y reducción del oxígeno.
Objetivo
Water oxidation (WO) and oxygen reduction (OR) are crucial reactions to produce and to consume solar fuels. It is important that WO and OR occur with very high catalytic rates with only a very small thermodynamic driving force (i.e. a small overpotential). In these terms, natural catalysts perform significantly better than the artificial systems. Especially the copper enzyme Laccase operates fast at a low overpotential. In principle one could use the same design principles used in the enzymatic systems to produce artificial catalysts for OR and WO. It is envisioned that for the most ideal OR and WO catalysts:
1. all redox reactions within the catalytic cycle should occur as close as possible to the thermodynamic potential where OR and WO become accessible.
2. Equilibria that are not coupled to redox reactions need to be biased for product formation.
3. Proton shuttles are necessary to manage proton transfer concerted with electron-transfer and electron-transfer coupled to O–O bond cleavage or O–O bond formation.
In this proposal molecular copper catalysts for OR and WO are studied by means of a combined electrochemical and computational approach, taking in account the design principles above. Experiments will be carried out wherein the structure of the catalyst is linked to the observed catalytic activity and the potential energy surface of the catalytic cycle. The proposal is in particular focused on the rate-determining step of the catalytic reaction, as improvements here will directly lead to enhanced catalytic rates. A functional model system of Laccase will be designed to study the rate limiting proton-and-electron-coupled O–O bond scission reaction, which is the rate limiting step in OR by Laccase.
The aim of the proposal is to significantly increase of fundamental understanding of the design principles for molecular OR and WO catalysts and to deliver new and very active molecular copper catalysts for OR and WO at the end of the project.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
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Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
PROGRAMA PRINCIPAL
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Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
ERC-STG - Starting Grant
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Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
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(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2014-STG
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Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.
2311 EZ Leiden
Países Bajos
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.