Description du projet
Des catalyseurs améliorés pour relever les défis du stockage des énergies renouvelables
La gestion de l’approvisionnement irrégulier en énergie renouvelable, l’optimisation de la conversion de l’énergie et l’amélioration de l’efficacité et de la stabilité des systèmes de stockage constituent des défis majeurs dans le domaine des énergies renouvelables intermittentes. Financé par le Conseil européen de la recherche, le projet MONACAT se propose d’adopter une approche innovante pour relever ces défis. La recherche est axée sur la synthèse de nouveaux nano-objets complexes permettant une conversion énergétique rapide et optimale induite par des transformations catalytiques. S’appuyant sur plus de 20 ans de recherche sur les nanoparticules organométalliques, le projet étudiera deux types de nanoparticules: les nanoparticules magnétiques chauffées par des champs magnétiques alternatifs et les nanoparticules plasmoniques qui convertissent la lumière visible en chaleur. MONACAT améliorera l’activité catalytique de ces particules en les modifiant avec des matériaux additionnels. Les chercheurs entendent contrôler la température de surface et optimiser la capacité thermique, les propriétés catalytiques, la stabilité et l’efficacité énergétique.
Objectif
MONACAT proposes a novel approach to address the challenge of intermittent energy storage. Specifically, the purpose is to conceive and synthesize novel complex nano-objects displaying both physical and chemical properties that enable catalytic transformations with a fast and optimum energy conversion. It follows over 20 years of research on “organometallic nanoparticles”, an approach of nanoparticles (NPs) synthesis where the first goal is to control the surface of the particles as in molecular organometallic species. Two families of NPs will be studied: 1) magnetic NPs that can be heated by excitation with an alternating magnetic field and 2) plasmonic NPs that absorb visible light and transform it into heat. In all cases, deposition of additional materials as islands or thin layers will improve the NPs catalytic activity. Iron carbides NPs have recently been shown to heat efficiently upon magnetic excitation and to catalyse CO hydrogenation into hydrocarbons. In order to transform this observation into a viable process, MONACAT will address the following challenges: determination and control of surface temperature using fluorophores or quantum dots, optimization of heating capacity (size, anisotropy of the material, crystallinity, phases: FeCo, FeNi, chemical order), optimization of catalytic properties (islands vs core-shell structures; Ru, Ni for methane, Cu/Zn for methanol), stability and optimization of energy efficiency. A similar approach will be used for direct light conversion using as first proofs of concept Au or Ag NPs coated with Ru. Catalytic tests will be performed on two heterogeneous reactions after deposition of the NPs onto a support: CO2 hydrogenation into methane and methanol synthesis. In addition, the potential of catalysis making use of self-heated and magnetically recoverable NPs will be studied in solution (reduction of arenes or oxygenated functions, hydrogenation and hydrogenolysis of biomass platform molecules, Fischer-Tropsch).
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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75794 Paris
France