Projektbeschreibung
Den perfekten Partner finden
Katalysatoren sind in gewisser Weise Kuppler, da sie zwei oder mehr Moleküle zusammenführen, um die Geschwindigkeit zu beschleunigen, mit der sie sonst ohne Hilfe reagieren würden. Bei zahlreichen Prozessen von sozioökonomischer Relevanz sind sie unerlässlich. Wie bei der menschlichen „Chemie“ müssen die Kuppler jedoch auch hier die richtigen Kandidaten finden, die sich nur geringfügig unterscheiden dürfen. Einige Kuppler sind besser geeignet als andere, was vor allem an ihrer Struktur und den aktiven Stellen liegt. Mithilfe von Hightech-Bildgebung wird das EU-finanzierte Projekt KIDS Kuppler in Aktion beobachten, damit wir ortsspezifische chemische Reaktionsmechanismen und Geschwindigkeiten der Katalyse besser beschreiben können, an denen feste Katalysatoren und flüssige bzw. gasförmige Reaktionspartner beteiligt sind.
Ziel
This proposal implements slice imaging to measure catalytic rates for site-specific elementary reactions thus offering remarkable opportunities to advance our fundamental understanding of heterogeneous catalysis.
As evidence for global climate change continues to grow, catalysis has moved to the front line of the struggle to obtain new, sustainable technologies for the future. Catalysis and catalytic processes account, directly or indirectly, for 20-30 % of world Gross Domestic Product. Knowledge of elementary chemical reaction mechanisms in heterogeneous catalysis underlies our ability to construct comprehensive kinetic models for many such important chemical processes, in order to optimise them.
Our proposed strategy makes the formidable task of describing site-specific chemical reaction mechanisms and elementary rates in heterogeneous catalysis facile, while its necessity we justified (Nature 2018) on the prototypical CO oxidation reaction on Pt by demonstrating that 40 years of traditional experimentation led to false interpretation of the reaction mechanism.
The aim of this proposal is characterize the important factors that influence the kinetics of elementary reactions at surfaces, e.g. the chemical nature of the catalyst and the geometry of the active site (stereodynamics). We chose elementary reactions involving C, H, O, N, as these are important in many key industries, such as the methane reforming, syngas, fuel cells, Fischer-Tropsch synthesis and the Haber-Bosch process. Our strategy is that of a “bottoms up” approach to catalysis, i.e. building and understanding complex heterogeneous chemical catalysis, from the site-specific kinetics of the elementary building block reactions. Our measurements, will serve for benchmarking first principles calculations of reaction rates in surface chemistry. Our methodology measures the kinetics in the s regime with temperatures in the 200 to 1000 K range, i.e more relevant to industrial conditions.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2018-ADG
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80539 Munchen
Deutschland