Descrizione del progetto
Un approccio radicalmente nuovo potrebbe spalancare le porte a percorsi di reazione a cascata altamente efficienti
La reazione di evoluzione dell’ossigeno è una fase limitante sulla strada verso la generazione di ossigeno molecolare e idrogeno verde in numerosi processi. Recentemente ha suscitato notevole interesse a causa della sua importanza per i processi industriali sostenibili e in particolare per l’energia rinnovabile nella raffinazione dei metalli, nelle batterie e nella produzione di combustibili mediante elettrolisi dell’acqua in ossigeno e idrogeno. I catalizzatori sono fondamentali per le reazioni di evoluzione dell’ossigeno e la progettazione di catalizzatori più efficienti è un obiettivo comune degli studi che cercano modi per migliorarne l’efficienza. Il progetto ME4OER, finanziato dall’UE, si concentrerà sull’ingegnerizzazione dei meccanismi di reazione di più fasi in una sequenza di reazioni anziché ricercare un catalizzatore migliore per una sola fase, un processo che potrebbe migliorare l’efficienza in modo esponenziale, e non solo per le reazioni di evoluzione dell’ossigeno.
Obiettivo
I propose innovative strategies to elucidate and engineer the electrocatalytic mechanism of earth-abundant transition metal oxides with the aim of enhancing the low efficiency of the oxygen evolution reaction (OER). Mastering multi-electron reactions such as the OER is critical for the transition from dwindling fossil fuels to ecologically and economically sustainable fuels based on renewable energy. Water is the most abundant source of hydrogen bonds on earth and fuels based on these bonds have the highest energy densities, which makes water an attractive resource for sustainable fuels production. However, the production of any hydrogen-based fuel from water is currently thwarted by the low efficiency of the OER. Improved catalysts are presently designed by optimizing a single step in the reaction sequence. In contrast, I target the low efficiency of the OER by engineering multiple steps of the mechanism to (i) control the number of electron transfers before the limiting step; and (ii) enforce a reaction path close to the thermodynamic limit. Combining these two strategies increases the catalytic current of transition metal oxides at typical overpotentials by a factor of 100,000. Rational design of the mechanism on this fundamental level calls for unprecedented insight into the active state of electrocatalysts. My team will achieve this firstly by novel approaches to prepare catalytically limiting states for their elucidation by synchrotron-based X-ray spectroscopy and secondly by studying transitions between these states in pioneering time-resolved experiments. Both the required breakthroughs in method development and the innovative scientific strategies are generalizable to other multi-electron reactions, which opens the door for industrial catalysts that store energy sustainably in hydrogen-based fuels on a global scale.
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 chimiche catalisi elettrocatalisi
- ingegneria e tecnologia ingegneria ambientale energia e carburanti
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
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
Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo programma
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-STG - Starting 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-2018-STG
Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bandoIstituzione ospitante
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.
14109 Berlin
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.