Descripción del proyecto
Una capa exterior funcionalizada confiere a los nanocristales de cobre una enorme potencia catalítica
Un importante método para reducir el CO2 atmosférico es capturarlo y convertirlo catalíticamente en sustancias químicas útiles. La reducción electroquímica del CO2 puede ayudarnos a almacenar el exceso de electricidad renovable en los enlaces de combustibles líquidos basados en carbono y de sustancias químicas de importancia industrial. Es una propuesta beneficiosa para todas las partes: reduce el CO2, genera sustancias químicas útiles y se basa en fuentes de energía renovables. Sin embargo, presenta ciertos desafíos relacionados con una baja selectividad, actividad y estabilidad de los electrocatalizadores en soluciones acuosas. El proyecto financiado con fondos europeos SURFCAT está desarrollando nuevos enfoques para modificar los nanocristales de cobre, el catalizador por excelencia, para superar estos obstáculos e impulsar la comercialización de este importante proceso para cerrar el ciclo del carbono, proteger el medio ambiente, y producir combustibles y sustancias químicas.
Objetivo
With an expanding population and finite fossil fuel resources, society faces several major challenges regarding energy and the environment. SURFCAT seeks to address these issues by making advances in the electrochemical carbon-dioxide reduction-reaction (CO2RR), which converts carbon dioxide into hydrocarbon fuels using renewable electrical energy. Whilst copper is the only metal able to produce hydrocarbons in the CO2RR, modifications to pure, bulk copper are required in order to bypass its intrinsic limitations. Copper nanocrystals (CuNCs) offer enhanced activity and selectivity for single products in the CO2RR, yet there is a need to improve these materials further. SURFCAT strives to take advantage of surface modification in order to deliver these improvements. SURFCAT will go beyond the state-of-the-art by modifying the surfaces of CuNCs with functional organic ligands. The objectives of the research will be to: 1) synthesise new organic molecules, judiciously designed to influence favourable interactions between the CuNCs and carbon dioxide; 2) synthesise hybrid CuNCs, consisting of a metallic, nanocrystalline core and a functional ligand shell; 3) study and optimise the electrocatalytic performance of these novel materials; and 4) use spectroscopy and computational modelling to understand their mode of action and offer insight into the role of functional ligands on catalyst surfaces. These objectives will be achieved by combining the applicant’s expertise in steering catalysis through ligand design with the host laboratory’s expertise in nanocrystal synthesis and electrocatalysis. SURFCAT is perfectly aligned with the MSCA Work Programme, combining unique skills and knowledge from both the applicant and the host laboratory. Through training during his time at EPFL, the applicant will develop professional, language and teaching skills on top of his research efforts, in order to become a mobile and World-leading researcher.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Programa(s)
Régimen de financiación
MSCA-IF-EF-ST - Standard EFCoordinador
1015 Lausanne
Suiza