Electrocatalytic proton and CO2 reduction: Metal based fused diporphyrins with proton relays for efficient catalysis

Información del proyecto

MC-FMP-ECAT

Identificador del acuerdo de subvención: 894082

DOI

10.3030/894082

Proyecto cerrado

Fecha de la firma de la CE 24 Noviembre 2020

Fecha de inicio 1 Marzo 2021

Fecha de finalización 28 Febrero 2023

Financiado con arreglo a

• EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions

Coste total

€ 162 806,40

Aportación de la UE

€ 162 806,40

Coordinado por

UNIVERSITY OF STUTTGART
Germany

Descripción del proyecto

Electrocatalizadores eficaces basados en complejos de diporfirina

Los electrocatalizadores son fundamentales para aumentar la selectividad y la velocidad de una reacción química, ya que reducen la barrera energética para que se produzca la reacción. Financiado en el marco de las acciones Marie Skłodowska-Curie, el proyecto MC-FMP-ECAT prevé utilizar diporfirinas fundidas a base de metales como materiales electrocatalizadores para las reacciones de evolución del hidrógeno y la reducción del dióxido de carbono. Las actividades del proyecto se orientarán a la síntesis de complejos metálicos de derivados de monoporfirinas de base libre con grupos hidrofílicos en la periferia y a la producción de diporfirinas fundidas a partir de los respectivos derivados de monoporfirina. El estudio tiene por objeto abrir nuevas vías para el desarrollo de catalizadores más eficaces y rentables.

Objetivo

This project deals with the use of metal-based fused diporphyrins as electrocatalysts for HER/CO2 reduction. The objectives of the proposed work are as follows:
i) Synthesis of metal complexes of substituted free base monoporphyrin derivatives bearing hydrophilic groups at the periphery (-SO3H, CH3PhSO3H, phenolic –OH groups). Moreover, attempts will be made to introduce functional groups positioned at the secondary coordination sphere facilitating interaction between metal with protons.
ii) Synthesis of fused diporphyrins from respective monoporphyrin derivatives. Elucidation of their geometric and electronic structures through electrochemical, spectroscopic, and X-ray diffraction analyses.
iii) Evaluation of the catalytic activity of the metal complexes in HER and CO2 reduction in both aqueous and non-aqueous mediums. A particular emphasis will be laid on the competitive/tandem proton and CO2 reduction, as well as on the interplay of two metal centers for efficient catalysis.
iv) Quantification of electrocatalytic efficiency, and elucidation of mechanistic pathway to develop structure-activity correlations.
Detailed information’s regarding implementation of objectives have been mentioned in Section 3 of the Part-B containing individual milestones for each sections and expected time period for execution.
The proposed research project,if approved,is expected to bring about significant breakthroughs in the field of HER/CO2 reduction reactions. Furthermore, the study will provide new insights into the mechanistic pathway, which in turn will open up new avenues for the development of more efficient and cost-effective catalysts. Besides, the fellowship will provide an exciting opportunity to the researcher to develop new expertise, acquire knowledge, increase professional contacts and lastly a global exposure via mobility between different labs. Together all these skill sets will drastically improve the employability of the researcher in both industry or in academia.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

• ciencias naturales › ciencias químicas › catálisis › electrocatálisis

Palabras clave

• Fused diporphyrin
• Metal complex
• Iron
• Cobalt
• Hydrogen Evolution Reaction (HER)
• CO2 reduction
• Electrocatalysis
• Electrolysis
• Spectroelectrochemistry
• EPR
• Mechanistic studies

Programa(s)

• H2020-EU.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions PROGRAMA PRINCIPAL
  
• H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
  

Tema(s)

• MSCA-IF-2019 - Individual Fellowships
  

Régimen de financiación

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

Convocatoria de propuestas

H2020-MSCA-IF-2019

Coordinador

UNIVERSITY OF STUTTGART

• Aportación neta de la UEn: € 162 806,40
• Dirección: KEPLERSTRASSE 7 ; 70174 Stuttgart ; Alemania
• Región: Baden-Württemberg › Stuttgart › Stuttgart, Stadtkreis
• Tipo de actividad: Higher or Secondary Education Establishments
• Coste total: € 162 806,40