Projektbeschreibung
Die Kraft des Lichts für erneuerbare chemische Brennstoffe
Der Bedarf an neuen und effizienten Quellen für saubere Energie wird immer dringender. Die Art und Weise, wie Pflanzen ihre Energie direkt von der Sonne beziehen, soll als Inspirationsquelle dienen. Gleichzeitig ist es eine Motivation, die von der Natur inspirierte nachhaltige Technik zu erforschen. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts COFLeaF wird ein heterogenes photokatalytisches System mit einem einzigen Standort entwickelt, das zuverlässig solare Brennstoffe aus Wasser und CO2 erzeugen kann. Insbesondere werden verschiedene Teilsysteme, die für den gesamten photokatalytischen Prozess erforderlich sind, in eine Polymerplattform mit der Bezeichnung „COF-Blatt“ integriert. Auf diese Weise kann jeder Schritt der Umwandlung von Sonnenenergie in erneuerbare chemische Brennstoffe angepasst werden. Letztendlich wird das Projekt die Umwandlung von Solarenergie durch die Entwicklung funktioneller Katalysatoren für die Wasserspaltung und CO2-Reduktion erleichtern und damit die Herstellung erneuerbarer chemischer Brennstoffe vorantreiben.
Ziel
The efficient conversion of solar energy into renewable chemical fuels has been identified as one of the grand challenges facing society today and one of the major driving forces of materials innovation.
Nature’s photosynthesis producing chemical fuels through the revaluation of sunlight has inspired generations of chemists to develop platforms mimicking the natural photosynthetic process, albeit at lower levels of complexity. While artificial photosynthesis remains a considerable challenge due to the intricate interplay between materials design, photochemistry and catalysis, the spotlights – light-driven water splitting into hydrogen and oxygen and carbon dioxide reduction into methane or methanol – have emerged as viable pathways into both a clean and sustainable energy future. With this proposal, we aim at introducing a new class of polymeric photocatalysts based on covalent organic frameworks, COFs, to bridge the gap between semiconductor and molecular systems and explore rational ways to design single-site heterogeneous photocatalysts offering both chemical tunability and stability.
The development of a photocatalytic model system is proposed, which will be tailored by molecular synthetic protocols and optimized by solid-state chemical procedures and crystal engineering so as to provide insights into the architectures, reactive intermediates and mechanistic steps involved in the photocatalytic process, with complementary insights from theory. We envision the integration of various molecular subsystems including photosensitizers, redox shuttles and molecular co-catalysts in a single semiconducting COF backbone. Taking advantage of the hallmarks of COFs – molecular definition and tunability, crystallinity, porosity and rigidity – we describe the design of COF systems capable of light-induced hydrogen evolution, oxygen evolution and overall water splitting, and delineate strategies to use COFs as integrated platforms for CO2 capture, activation and conversion.
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 Edelgase
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Katalyse Photokatalyse
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Mikroskopie electron microscopy
- Naturwissenschaften Mathematik reine Mathematik Geometrie
- Naturwissenschaften Mathematik angewandte Mathematik mathematisches Modell
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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.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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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.
ERC-STG - Starting Grant
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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) ERC-2014-STG
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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.
80539 Munchen
Deutschland
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.