Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Conversion of CO2/H2O to Polyethylene through Cascade Electro-reduction–Polymerisation Catalysis

Opis projektu

Jednoetapowy proces przekształcania CO2 w tworzywo sztuczne

Przekształcanie CO2 w polietylen, najpowszechniejsze tworzywo sztuczne, może pomóc w kompensacji emisji zanieczyszczeń do atmosfery, które przyczyniają się do globalnego ocieplenia. Polietylen nie jest najbardziej ekologicznym materiałem, jednak nie ma on swojego uniwersalnego zamiennika. Wytwarzanie polietylenu z CO2 zmniejszyłoby jego ślad środowiskowy poprzez ograniczenie zapotrzebowania na paliwa kopalne. Przekształcanie CO2 w polietylen jest wieloetapowym procesem, który obejmuje katalityczną konwersję CO2 na etylen i polimeryzację na polietylen przy użyciu dwóch różnych katalizatorów. Zespół finansowanego ze środków UE projektu CO2Polymerisation planuje zaprojektowanie złożonego katalizatora do bezpośredniego przekształcania CO2 w polietylen poprzez kaskadę reakcji katalitycznych w środowisku wodnym. W tym celu przeprowadzona zostanie kwantowo-chemiczna analiza przebiegu reakcji i modelowanie jej dynamiki przy użyciu różnych katalizatorów.

Cel

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.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

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

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) H2020-MSCA-IF-2019

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Koordynator

KEMIJSKI INSTITUT
Wkład UE netto
€ 162 040,32
Koszt całkowity
€ 162 040,32