Descrizione del progetto
Rivoluzionare il processo di catalisi delle nanoparticelle
Il progresso e il perfezionamento delle nanoscienze svolgono un ruolo fondamentale in numerosi settori e campi, offrendo soluzioni ai problemi esistenti e fornendo opzioni alternative. Tra questi campi delle nanoscienze, la catalisi che utilizza le nanoparticelle metalliche ha un potenziale significativo per produrre benefici sostanziali, soprattutto in considerazione della crescente domanda di carburante, di bonifiche ambientali e di farmaci legati ai cambiamenti climatici. Il progetto NANOREACTOR, finanziato dal CER, mira a promuovere l’innovazione spostando in avanti i confini della catalisi delle nanoparticelle. Per raggiungere questo obiettivo, il progetto utilizzerà sistemi di trasporto termosensibili a struttura yolk-shell, migliorando così il processo catalitico con un controllo e un’efficienza migliori.
Obiettivo
The catalysis by metal nanoparticles is one of the fastest growing areas in nanoscience due to our society's exploding need for fuels, drugs, and environmental remediation. However, the optimal control of catalytic activity and selectivity remains one of the grand challenges in the 21st century.
Here, I propose to theoretically derive design rules for the optimization of nanoparticle catalysis by means of thermosensitive yolk-shell carrier systems. In the latter, the nanoparticle is stabilized in solution by an encapsulating, thermosensitive hydrogel shell. The physicochemical properties of this polymeric 'nanogate' react to stimuli in the environment and thus permit the reactant transport and the diffusion-controlled part of the catalytic reaction to be switched and tuned, e.g. by the temperature or the pH. The novel hybrid character of these emerging 'nanoreactors' opens up unprecedented ways for the control of nanocatalysis due to new designable degrees of freedom.
The complex mechanisms behind stimuli-responsive nanocatalysis call for a concerted, interdisciplinary modelling approach that has converged in my group in the recent years. In particular, it can only be achieved by combining my expertise in multiscale computer simulations of solvated polymers with the statistical and continuum mechanics of soft matter structures and dynamics. The key challenge is to integrate the molecular solvation effects and our growing knowledge of hydrogel mechanics and thermodynamics into advanced reaction-diffusion equations for a quantitative rate prediction. In addition, I envision exciting novel phenomena such as a chemo-mechanical 'self-regulated catalysis' or an amplifying 'resonant catalysis', if hydrogel response and fluctuations couple to the chemical output signal.
The expected results and design principles will help our collaborators to synthesize tailor-made, superior nanocatalysts and will advance our understanding of their structure-reactivity relationship.
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.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
- scienze naturali scienze fisiche termodinamica
- scienze naturali scienze fisiche fisica della materia condensata fisica della materia soffice
- scienze naturali scienze chimiche catalisi
- scienze naturali informatica e scienze dell'informazione scienze computazionali multifisica
- scienze naturali matematica matematica applicata modello matematico
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Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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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.
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.
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.
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-COG - Consolidator Grant
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2014-CoG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
79098 Freiburg
Germania
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.