Projektbeschreibung
Stockstoffreduktion: Neue Inspirationsquelle für Katalysatoren
Für die künstliche Reduktion von Stickstoff zu Ammoniak werden 2 % der weltweit insgesamt verbrauchten Energiemenge benötigt. Eine energieeffizientere Alternative ist die elektrochemische Synthese von Ammoniak. Doch auch nach Jahren der Forschung konnten erst wenige Katalysatoren für diesen Prozess gefunden werden und die, die es gibt, sind bei der elektrochemischen Reduktion von Stickstoff nur begrenzt wirksam. Das EU-finanzierte Projekt HEINE will nach dem Vorbild des Enzyms Nitrogenase eine eigene Strategie erarbeiten, mit der sich neue hybride Elektrokatalysatoren für die Stickstoffreduktion unter verschiedenen Umgebungsbedingungen entwickeln lassen. Durch die Untersuchung der einzigartigen Aktivität der Nitrogenasen wird das Projekt unschätzbare Informationen über die Stickstoffreduktion liefern und den Weg für eine neue Generation von Elektrokatalysatoren frei machen, die diese Reaktion beschleunigen können.
Ziel
Artificial nitrogen reduction to ammonia using the Haber-Bosch process directly supports half of the global food production and accounts for 2% of the global energy consumption. This large consumption of energy originates mostly from the use of H2 (derived from fossil fuels) as a reductant and from the high pressure and temperature required to undertake the Haber-Bosch process.
Electrochemical synthesis of ammonia, using a proton and electron source combined with an electrocatalyst at room temperature to reduce N2, thus presents an appealing, energy-efficient alternative. However, despite years of research, the few currently available catalysts have very limited efficiency in N2 electroreduction.
Drawing inspiration from biochemistry and using the tools of coordination chemistry, catalysis and surface chemistry, this project will explore an original strategy to develop catalysts for the reduction of N2 inspired by the nitrogenase enzyme.
Motivated by the recent discovery of two unique moieties in the nitrogenase cofactor – the presence of a µ6-carbide moiety and a Mo(III) center – and of the increased understanding of substrate pathways in the nitrogenase protein structure, the goal of HEINE is to design new hybrid catalysts based on the immobilisation of accurate mimics of the nitrogenase active sites onto heterogeneous supports used to generate properties analogous of the protein scaffold (hydrophobicity, proton relays, etc.). This will provide us with novel ways to develop functional electrocatalysts for N2 reduction in ambient conditions, combining the activity of traditional solid-state systems, with the selectivity of molecular catalysts.
By identifying and reproducing the parameters responsible for the unique activity of nitrogenase enzymes, HEINE will yield invaluable information on nature’s routes to N2 reduction and will pave the way towards a new generation of electrocatalysts able to promote this reaction.
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.
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Katalyse Elektrokatalyse
- Technik und Technologie Umwelttechnik Energie und Kraftstoffe
- 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.
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-STG - Starting Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-STG
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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.
8092 Zuerich
Schweiz
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.