Projektbeschreibung
Die Umwandlung von CO2 in Kunststoff in einem einzigen Schritt
Die Umwandlung von CO2 in Polyethylen, die häufigste Art von Kunststoff, kann zum Ausgleich atmosphärischer Emissionen beitragen, die für die globale Erwärmung mitverantwortlich sind. Polyethylen ist nicht das umweltfreundlichste Material, allerdings gibt es noch keinen universell einsetzbaren Ersatzstoff. Die Herstellung von Polyethylen aus CO2 würde dessen ökologischen Fußabdruck mindern, indem der Bedarf an fossilen Brennstoffen gesenkt würde. Die Umwandlung von CO2 in Polyethylen ist ein mehrstufiger Prozess, der eine katalytische Umwandlung von CO2 in Ethylen und eine Polymerisation in Polyethylen unter Verwendung von zwei verschiedenen Katalysatoren umfasst. Das EU-finanzierte Projekt CO2Polymerisation plant, einen komplexen Katalysator zu entwickeln, der CO2 direkt durch eine nahtlos integrierte Kaskade katalytischer Reaktionen im wässrigen Medium in Polyethylen umwandeln kann. Um sein Ziel zu erreichen, werden eine quantenchemische Analyse des Reaktionsmechanismus und eine Modellierung der Reaktionsdynamik mit verschiedenen Katalysatoren vorgenommen werden.
Ziel
The global production of polyethylene is over 100 million tones annually. Carbon dioxide is a major cause of global warming but at the same time, it is also an abundant feedstock for hydrocarbon energy fuels. Electrochemical reduction of CO2 into valuable chemical feedstocks such as polyethylene is a highly enticing challenge for simultaneous settling of energy and environmental issues.
Currently, CO2 conversion to polyethylene occurs through an indirect two-step process including CO2 catalytic conversions to ethylene (CO2 hydrogenation) and ethylene to polyethylene (ethylene polymerization) using two different catalysts, separately. The novelty of my research is constructing a bifunctional catalyst for CO2 direct conversion to polyethylene through a cascade of electro-reduction–polymerization catalysis in the presence of water. So far, a catalyst that sequentially transforms CO2 into polyethylene has not yet been presented. Manifold catalysts have been demonstrated as potential candidates for CO2 polymerization to polyethylene. The state-of-the-art catalysts as constituents of the proposed bifunctional catalyst would be Copper and Palladium. Cu is responsible for binding *CO intermediates and converting them into C2H4 and Pd is highlighted for ethylene polymerization after Ziegler-type and metallocene-type catalysts. Using computational software packages, I will develop a multiscale and multiphysics model of direct CO2 electrochemical reduction to polyethylene over Cu-Pd bifunctional catalyst to predict the intermediates and products. To achieve this goal, I will carry out a quantum chemical analysis of the reaction pathway, a microkinetic model of the reaction dynamics, and a continuum model for mass transport of all species through the electrolyte. In parallel, computational achievements will be executed experimentally to produce a creative bifunctional catalyst from merging two different catalysts for the CO2 cascade transformation to polyethylene directly.
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 anorganische Chemie Übergangsmetalle
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Katalyse
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften organische Chemie aliphatische Verbindungen
- Technik und Technologie Umwelttechnik Energie und Kraftstoffe
- Naturwissenschaften Informatik und Informationswissenschaften Informatik Multiphysik
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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.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions
HAUPTPROGRAMM
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H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
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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.
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)
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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) H2020-MSCA-IF-2019
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenKoordinator
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.
1000 Ljubljana
Slowenien
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.