Description du projet
De nouvelles méthodes de synthèse des zéolithes pourraient transformer leur efficacité catalytique
Les zéolithes sont des matériaux microporeux communément utilisés comme catalyseurs commerciaux. Bien que la synthèse des zéolithes consiste essentiellement en un assemblage de silice et d’alumine autour de molécules modèles chargées positivement, le résultat dépend dans une large mesure de la cinétique des constituants. Un contrôle fin des interactions cinétiques entre les éléments est essentiel pour développer des processus catalytiques plus efficaces. Le projet Z-EURECA, financé par l’UE, a pour objectif de révolutionner la synthèse des zéolithes en introduisant de nouvelles poignées pour réacteurs, des champs électriques externes spécifiques et des modes de réacteurs fed-batch pour exercer un meilleur contrôle sur la cinétique des zéolithes. Les nouveaux modèles de réacteurs permettront de manipuler activement les diverses interactions de Coulomb et entre espèces, ainsi que les gradients de concentration locaux. Une synthèse optimale des zéolithes pourrait mener à la découverte de nouveaux catalyseurs et à de meilleures performances de réaction.
Objectif
Approximately 9 out of 10 chemical processes use a solid catalyst, as they increase the efficiency of chemical reactions while being recyclable. Zeolites are one of the most iconic types. These porous crystalline oxides are built from networks of aluminum and silicon nodes and are characterized by regular pores with dimensions similar to most of the molecules that sustain modern society.
Although zeolite synthesis is essentially an assembly of silica and alumina around positively charged template molecules, the outcome heavily depends on kinetics. Yet, classic reactors and strategies barely allow any fine-control over the kinetic interplay, and thus the zeolite made, due the complex and not well understood role of Coulomb and other interactions among the assembling species, and their concentration profiles. Even for established catalysts, synthetic control over their key properties is often lacking. However, such fine-control is essential to develop better catalytic processes in the light of global challenges.
Z-EURECA wants to revolutionize zeolite synthesis, not by the usual search for ingredients, but by introducing new reactor-based handles, specifically external electric fields and fed-batch modes, to exert control over kinetic pathways. Based on new reactor designs, active manipulation of the various Coulomb and interspecies interactions and local concentration gradients during synthesis will be possible.
This bottom-up revolution will i) provide missing insights into the fundamentals of relevant zeolite synthesis, ii) develop active tools that engineer access to synthetic fine-control over zeolites and iii) validate this fine-control in relevant catalytic reactions for superior acid and redox zeolites in prominent sustainable catalysis challenges of our resource-hungry society.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2020-STG
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ERC-STG - Starting GrantInstitution d’accueil
3000 Leuven
Belgique