A light-driven biorefinery using metacatalysts
Public support
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
Programme
ERC CZ
Call for proposals
SMSM2019LL001
Main participants
Univerzita Palackého v Olomouci / Přírodovědecká fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
MSMT-35696/2019-1
Alternative language
Project name in Czech
Světlem poháněná biorafinerie využívající metakatalyzátory
Annotation in Czech
Rozvoj konkurenceschopných řešení pro výrobu paliv ze slunečního záření, vody nebo CO2 je nezbytným předpokladem pro přechod světového hospodářství k energeticky udržitelnému modelu. Pokrok v syntéze solárních paliv je však významně omezen limity dostupných materiálů. Proto je nutné zaměřit se na vývoj nové kategorie nanokatalyzátorů s rozšířenými vlastnostmi, které budou rozšiřovat možnosti dostupných technologií. Cílem projektu hraničního výzkumu META-CAT je představit tzv. metakatalyzátory, novou třídu katalyzátorů s nastavitelnou účinností a selektivitou. Jejich vlastnosti mohou být řízeny a optimalizovány in situ v průběhu chemických reakcí, překonávají tedy vnitřní omezení jednotlivých materiálů. V rámci projektu budeme syntetizovat metakatalyzátory s přesnými optickými a tepelnými vlastnostmi, které budou tvořeny z plazmonických metamateriálů a nanokrystalických katalyzátorů sestavených s nanometrickou přesností v jediném integrovaném systému. Představte si nanokrystaly umístěné uvnitř plazmonické nanodutiny, které umožňují nastavitelné interakce se substráty nebo kovovými nanokrystaly a tím pádem i kontrolu katalytické aktivity metakatalyzátoru. V rámci projektu META-CAT budeme také konstruovat metakatalyzátory s nastavitelnou účinností pro produkci H2 pomocí fotoreformace biomasy, které budou schopny rozptýlit selektivitu vůči jednomu nebo druhému produktu během elektroredukce CO2. K identifikaci kroků určujících rychlost těchto reakcí budeme používat chemické kvantové výpočty a definujeme, jakým způsobem jsou narušeny každým plazmonickým efektem. Tyto poznatky nám umožní vykreslit vztahy mezi strukturou a aktivitou, které dále využijeme jako podklad pro návrh metakatalyzátorů s efektivitou na úrovni nejmodernějších technologií. Metakatalyzátory umožní vzniknout ultra-kompaktním přenosným zařízením pro decentralizovanou syntézu paliv v biorafinériích pohánených světelným zářením.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
21001 - Nano-materials (production and properties)
OECD FORD - secondary branch
—
OECD FORD - another secondary branch
—
CEP - equivalent branches <br>(according to the <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">converter</a>)
JJ - Other materials
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
This project enabled the development of a new class of catalysts - metacatalysts - with tunable efficiency towards hydrogen production, biomass conversion, and CO2 reduction. Metacatalysts consist od a plasmonic metamaterial coupled to nanocrystalline catalysts assembled with nanometre precision in a single ultra-compant integrated system possesing adjustable optical thermal properties. Metacatalysts open the door to the portable devices for decentralized synthesis of solar fuels.
Solution timeline
Realization period - beginning
Oct 1, 2019
Realization period - end
Sep 30, 2021
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Feb 16, 2021
Data delivery to CEP
Confidentiality
C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.
Data delivery code
CEP22-MSM-LL-U
Data delivery date
Jul 19, 2022
Finance
Total approved costs
15,663 thou. CZK
Public financial support
15,663 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK