Projektbeschreibung
Ein Kupferkalaysator könnte CO2 schnell in wertvolle Produkte umwandeln
Der globale Klimawandel und der damit verbundene hohe Energiebedarf stellen eine große Herausforderung unserer Zeit dar. Um diese Problematik anzugehen, besteht derzeit großes Interesse an alternativen Brennstoffen und anderen Mehrwert schaffenden Chemikalien, vor allem jenen, die CO2 als Rohstoff verbrauchen (gemäß der Strategie „von Abfall zu Reichtum“). Elektrochemische Technologien stellen eine vielversprechende Lösung dar. Kupfer gilt als moderner Maßstab unter den Elektrokatalysatoren, um CO2 in chemische Ausgangsstoffe umzuwandeln. Allerdings ist Kupfer nicht besonders selektiv und es wird langfristig instabil. Das EU-finanzierte Projekt CO2-CAT-ALOG wird eine Kombination aus Synthese, fortgeschrittener elektrochemischer Charakterisierung, Dichtefunktionaltheorie und mikrokinetischer Modellierung verwenden, um neue Einblicke in die Aktivität, Selektivität, Mechanismen und Stabilität zu erlangen.
Ziel
In the age of Anthropocene, major challenges faced by mankind today are the global climate change and the associated huge energy crisis due to ever increased population demand. So, the contemporary interests are towards energy storage and conversion reactions and in generating the alternative fuels (from CO2, waste to wealth strategy). Copper is the known best electrocatalyst for the reduction of CO2 (green-house gas). However, Cu is not particularly selective-stable electrocatalyst and is vary prone to deactivation; selectivity and stability are two important strictures directly associated with the geometric and electronic structure of the catalyst and hence on the CO2 conversion efficacy. Herein, we propose few strategies with CO2-CAT-ALOG such as doping with IIIA group elements, to effectively have active-selective-stable electrocatalyst to reduce CO2 to >C1 desired products and explain the mechanism of actions by carrying out experiments and theory in tandem. Appropriately, this proposal aims at the (i) synthesis of atomically precise, zero-dimensional (0D) modified Cu nanoparticles (mCNPs) supported over 2D materials, (ii) exploring the parameters governing the CO2 activation and stability of the reaction intermediates with the aid of DFT calculations (modelling and simulation at nano-scale) and micro-kinetic modelling (iii) detailed study on selectivity and stability of modified surface and sub-surface of CNPs with IIIA-group with the aid of high-end multi-analytical methodologies. This CO2-CAT-ALOG approach will not only bridge the gap between theory and experiments at the nano-scale level to a possible extent, but also facilitates intra-European knowledge transfer along with direct societal impacts. In addition, proposed work will not only provide solid guidelines to smart-design and screen the robust active-selective-stable electrocatalysts but also addresses issues to overcome impediments in the field of electrocatalysis of CO2 in near future.
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: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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1000 Ljubljana
Slowenien