Description du projet
Des enveloppes extérieures fonctionnalisées confèrent aux nanocristaux de cuivre un pouvoir catalytique hors normes
Le captage et la conversion catalytique du CO2 en produits chimiques utiles figurent parmi les principaux moyens de réduire le CO2 atmosphérique. La réduction électrochimique du CO2 peut nous aider à stocker l’électricité renouvelable excédentaire dans les liaisons des combustibles liquides à base de carbone et des produits chimiques industriels. Il s’agit d’une proposition gagnant-gagnant-gagnant, qui permet de réduire le CO2, de produire des produits chimiques utiles et de s’appuyer sur les sources d’énergie renouvelables à cette fin. Cependant, elle se heurte à des difficultés liées à la faible sélectivité, activité et stabilité des électrocatalyseurs dans les solutions aqueuses. Le projet SURFCAT, financé par l’UE, développe des approches visant à modifier les nanocristaux de cuivre, le catalyseur de choix, afin de surmonter ces obstacles et de stimuler la commercialisation de cet important processus afin de fermer le cycle du carbone, protéger l’environnement et fournir des carburants et des produits chimiques.
Objectif
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.
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.
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Programme(s)
Régime de financement
MSCA-IF-EF-ST - Standard EFCoordinateur
1015 Lausanne
Suisse