Projektbeschreibung
Funktionale Katalysatoren aus Nanomaterialien mit enzymartigen Eigenschaften
Das Team des EU-finanzierten Projekts CASCAT hat vor, Nanopartikel mit geätzten Substratkanälen als vereinfachte künstliche Enzyme – also als Nanozyme – bei der Elektrokatalyse einzusetzen. Dieses Konzept soll auf bimetallische Kern-Schale-Strukturen mit geätzten Kanälen übertragen werden, um lokal umgrenzte Katalysatoroberflächen mit variabler Selektivität zu schaffen. Die Bemühungen, Katalysatoren mit unterschiedlichen Eigenschaften in auf Nano-Dimensionen beschränkten Reaktionsvolumina lokal zu erzeugen, werden auf geschichtete Nanopartikelstrukturen übertragen. Darüber hinaus entwickeln und bewerten die Projektmitglieder Gasdiffusionselektroden mit mehreren Katalysatoren. Dabei stützen sie sich auf Operando-Spektroskopie und nano-elektrochemische Instrumente. Ziel ist es, die neuen Gasdiffusionselektroden in innovative baumartige, rotierende Elektrolyseure einzubauen, um damit gasförmige Schadstoffe aus der Luft zu entfernen.
Ziel
Nanoparticles with etched substrate channels are proposed as a simplified enzyme mimic, nanozymes, for electrocatalysis providing concave catalytically active sites together with the local modulation of electrolyte composition. This concept will be extended to bimetallic core-shell structures with etched channels to provide locally confined catalyst surfaces with varying selectivity. The first catalytic reaction at the channel entrance selectively generates a product, which is further converted in a follow-up reaction catalysed at the core material at the bottom of the channel. The endeavour to locally assemble catalysts with different properties in nano-confined reaction volumes to actualise cascade reaction pathways will be extended to layered nanoparticle structures. Together with an anisotropic provision of a gaseous reactant through a hydrophobic/hydrophilic phase boundary of specifically designed gas diffusion electrodes multi-step catalytic cascade reactions become feasible. The development and extensive evaluation of multi-catalyst gas-diffusion electrodes using operando electrochemistry/spectroscopy and nano-electrochemical tools as well as multi flow-through electrolysers will provide the fundamental knowledge concerning the relative location of different catalyst particles, which synergistically perform chemical cascade reaction with high selectivity and at high current densities. These gas-diffusion electrodes will be integrated in novel electrolyser concepts targeting CO2 recycling at high current density in alkaline solution under suppression of H2 competition with previously unprecedented selectivity for the formation of higher hydrocarbons envisioning contributions to a closed carbon cycle economy and a substantial decrease of CO2 emission. Additionally, a novel tree-type rotating electrolyser design is proposed for the removal of hazardous gaseous pollutants from air e.g. at street crossings in cities as exemplified by NOx reduction to N2 or NH3.
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: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Technik und Technologie Umwelttechnik Abfallwirtschaft Abfallbehandlungsverfahren Recycling
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Katalyse Elektrokatalyse
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften organische Chemie Kohlenwasserstoff
- Technik und Technologie Nanotechnologie Nanomaterialien
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Biochemie Biomoleküle Proteine Enzym
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
ERC-ADG - Advanced Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2018-ADG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
44801 Bochum
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.