Surface chemical reactivity of ceria in environmentally and biologically relevant reactions
Project goals
The project is focused on the synthesis of CeO2-based materials, including hybrid materials and nanocomposites, with exceptional spontaneous and photoinduced reactivity in environmental and biologically oriented reactions, such as hydrolytic cleavage of ester bonds (including dephosphorylation) or other types of acid-base heterogeneous catalysis. The surface properties that determine this reactivity will be studied using specialized surface-sensitive methods, such as the operando DRIFTS to elucidate the influence of the surface structure and defects of CeO2 on the acid-base properties and its reactivity. The interaction of various CeO2 surfaces with small inorganic molecules, organic ligands or solvents and target molecules will be studied experimentally (mainly using operando DRIFTS) and with the aid of computational chemistry methods. An integral part will be the study of the kinetics and mechanism of the relevant reactions to clarify the main reaction pathways and identify the reaction products.
Keywords
Cerium dioxideSurface chemistryHydrolysisDeesterificationPseudo-enzymatic reacionsPhotocatalysis
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202500001
Main participants
Ústav anorganické chemie AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
25-15972S
Alternative language
Project name in Czech
Povrchová chemická reaktivita oxidů ceru v environmentálně a biologicky relevantních reakcích
Annotation in Czech
Projekt je zaměřen na syntézu materiálů na bázi CeO2, včetně hybridních materiálů a nanokompozitů, s výjimečnou spontánní a fotoindukovanou reaktivitou v environmentálních a biologicky orientovaných reakcích, jako je hydrolytické štěpení esterových vazeb (včetně defosforylace) či jiné druhy acidobazické heterogenní katalýzy. Povrchové vlastnosti, které jsou určující pro tyto reakce, budou studovány s využitím specializovaných povrchově citlivých metod, jako je operando DRIFTS, s cílem objasnit vliv povrchové struktury a defektů CeO2 na acidobazické vlastnosti a jeho reaktivitu. Interakce různých povrchů CeO2 s malými anorganickými molekulami, organickými ligandy či rozpouštědly a cílovými molekulami bude studována experimentálně (zejména pomocí operando DRIFTS) a s využitím metod výpočetní chemie. Nedílnou součástí pak bude studium kinetiky a mechanizmu zmíněných reakcí k objasnění hlavních reakčních cest a identifikaci reakčních produktů.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
21001 - Nano-materials (production and properties)
OECD FORD - secondary branch
10402 - Inorganic and nuclear chemistry
OECD FORD - another secondary branch
—
CA - Inorganic chemistry
CH - Nuclear and quantum chemistry, photo chemistry
JJ - Other materials
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2025
Realization period - end
Dec 31, 2027
Project status
Z - Beginning multi-year project
Latest support payment
—
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GA-R
Data delivery date
Mar 11, 2025
Finance
Total approved costs
9,884 thou. CZK
Public financial support
9,884 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
9 884 CZK thou.
Public support
9 884 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Nano-materials (production and properties)
Solution period
01. 01. 2025 - 31. 12. 2027