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Crystal phase engineering of Au nanoparticles for enhanced solar fuel generation

Description du projet

Un catalyseur à haut rendement pourrait améliorer la production de carburant solaire

La production de carburant à partir de la lumière du soleil, du dioxyde de carbone et de l’eau pourrait contribuer à satisfaire la demande croissante d’énergie dans le monde et préfigurer un avenir plus durable. Les photocatalyseurs décorés de nanoparticules de métaux nobles en tant que catalyseurs ont été abondamment étudiés pour leur capacité à accélérer la production de carburants chimiques à partir de l’eau et du dioxyde de carbone. Cependant, on ignore actuellement la manière dont la phase cristalline des nanoparticules de métaux nobles affecte l’activité photocatalytique. Le projet C[Au]PSULE, financé par l’UE, combinera diverses techniques expérimentales pour examiner la relation entre la phase cristalline des nanoparticules d’or et l’activité photocatalytique des composites photocatalyseurs or-pérovskite. Il envisage également d’introduire des phases cristallines non standard pour améliorer l’efficacité du catalyseur.

Objectif

Artificial photocatalysis that converts CO2 into carbon fuels or produces clean energy such as H2 or NH3 from water and N2 using solar energy is an effective strategy to effectively reduce the carbon footprint and to develop a low carbon emission economy and sustainable energy in the future. Noble metal decorated photocatalysts have widely been investigated for improving the photocatalytic performance, however the effect of noble metal crystal phases on the photocatalytic performance is still an unexplored field. This project aims at exploiting the reduced coordination of surface metal atoms in non-standard crystal phases of metallic gold (Au) to create more effective photocatalysts. Specifically, the relationship between the Au crystal phase and the photoactivity of Au-perovskite composites will be systematically investigated by combining various advanced characterization techniques. Additionally, for achieving highly efficient Au-perovskite photocatalysts the modification of non-standard crystal phase Au by constructing crystal-phase-heterostructure and alloying with atom-thick metal shell and the optimization of charge migration pathways in the composites will be performed. Using single molecule fluorescence microscopy, the photocatalytic reaction pathways and the dynamics process over Au-perovskite photocatalysts will be elucidated.

Régime de financement

MSCA-IF-EF-ST - Standard EF

Coordinateur

KATHOLIEKE UNIVERSITEIT LEUVEN
Contribution nette de l'UE
€ 166 320,00
Adresse
OUDE MARKT 13
3000 Leuven
Belgique

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Région
Vlaams Gewest Prov. Vlaams-Brabant Arr. Leuven
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
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Coût total
€ 166 320,00