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Understanding Copper–Zinc Synergy for Carbon Dioxide Hydrogenation

Descrizione del progetto

La comprensione delle nano-interazioni potrebbe catalizzare la produzione ottimizzata di metanolo da CO2

L’uso di anidride carbonica (CO2) per produrre altre sostanze chimiche e combustibili sta ottenendo sempre più interesse come approccio complementare alle strategie di cattura, sequestro e stoccaggio del carbonio per ridurre la CO2 atmosferica. L’idrogenazione diretta della CO2 al metanolo produce un combustibile con una densità energetica relativamente elevata come alternativa ai combustibili fossili, fornendo un duplice vantaggio. Attualmente, il modo migliore per ottenere questo risultato è attraverso un catalizzatore multi-metallico che combina nanoparticelle di rame e di ossido di zinco con un supporto di allumina. Tuttavia, i meccanismi effettivi che regolano il rapporto tra il rame come sito attivo e lo zinco come promotore della reazione non sono noti. Il progetto CuZnSyn, finanziato dall’UE, sta studiando le sequenze di legame, attivazione e reazione lungo il percorso di idrogenazione della CO2 per consentire l’ottimizzazione del catalizzatore e il potenziamento della produzione di metanolo.

Obiettivo

Carbon dioxide (CO2) is a greenhouse gas that is significantly contributing to climate change. In tandem with advances in sequestering carbon, beneficial uses for CO2 are of high societal importance for developing a sustainable future. One attractive use of CO2 is in its conversion to energy dense fuels (green energy vectors). One such fuel is methanol, made from CO2 via hydrogenation in conjunction with a multimetallic catalyst. The current best industrial (heterogeneous) catalyst incorporates copper and zinc-oxide nanoparticles with an alumina support. A special synergy is observed between the copper (active site) and zinc (reaction promoter), but these species and their connection is poorly defined and remains debated.

This project aims to isolate proximal copper and zinc centres, the fundamental building block for the construction of critical copper–zinc interfaces, within a well-defined, and highly tuneable ligand framework. Once isolated, the binding, activation and interconversion of key intermediates along the CO2 hydrogenation pathway will be meticulously analysed.

Work package 1 involves the synthesis and characterisation of a series of 12 ligands that encompass a range of stereo-electronic profiles, and subsequent isolation of CuZn complexes using these ligands. Work package 2 will use the complexes to study the activation and interconversion of key intermediates along the CO2 hydrogenation pathway to gain mechanistic understanding. Finally, work package 3 will test the most active complexes as catalysts for the direct hydrogenation of CO2 to methanol.

The combination of my skills (multimetallic systems) and the host groups (mechanistic studies) make achieving the project aims realistic. The knowledge harnessed from gaining deep mechanistic understanding of the synergy between copper and zinc during CO2 hydrogenation will be invaluable in developing the next generation of catalysts for methanol production, adding value to a deleterious waste streams.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) H2020-MSCA-IF-2019

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Coordinatore

IMPERIAL COLLEGE OF SCIENCE TECHNOLOGY AND MEDICINE
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 224 933,76
Indirizzo
SOUTH KENSINGTON CAMPUS EXHIBITION ROAD
SW7 2AZ London
Regno Unito

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Regione
London Inner London — West Westminster
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 224 933,76
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