Světlem poháněná biorafinerie využívající metakatalyzátory

Poskytovatel

Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy

Program

ERC CZ

Veřejná soutěž

SMSM2019LL001

Hlavní účastníci

Univerzita Palackého v Olomouci / Přírodovědecká fakulta

Druh soutěže

VS - Veřejná soutěž

Číslo smlouvy

MSMT-35696/2019-1

Název projektu anglicky

A light-driven biorefinery using metacatalysts

Anotace anglicky

The development of market-competitive processes to produce fuels from sunlight and water/carbon dioxide is essential for the transition to a sustainable energy economy. However, progress in synthesis of solar fuels has been hampered by materials’ limitations and requires the development of a new class of nanocatalysts with enhanced properties. META-CAT aims to introduce a new class of catalysts with tunable efficiency and tailored selectivity, metacatalysts, whose properties can be controlled and optimized in situ during chemical reactions, overcoming intrinsic limitations of materials. We will synthesize metacatalysts with engineered optical and thermal properties comprising plasmonic metamaterials and nanocrystalline catalysts assembled with nanometre precision in a single integrated system. Imagine metal nanocrystals assembled inside a plasmonic nanocavity that through light concentration, hot carrier generation or local heating enable tunable interactions with substrates or metal nanocrystals, thereby controlling catalytic activity of metacatalyst. We will realize engineered metacatalysts with tunable efficiency for H2 production from biomass photoreforming and able to stir selectivity towards one product or the other during CO2 electroreduction. We will use quantum chemical calculations to identify rate-determining steps of these reactions and unravel how they are perturbed by each plasmonic effect, thus allowing us to draw structure-activity relationships that will serve as guidelines for designer metacatalysts with state of the art efficiency. Metacatalysts will enable ultra-compact, portable devices for decentralized synthesis of fuels in light-driven biorefineries, where efficiency and selectivity could be triggered on demand.

Kategorie VaV

ZV - Základní výzkum

OECD FORD - hlavní obor

21001 - Nano-materials (production and properties)

OECD FORD - vedlejší obor

—

OECD FORD - další vedlejší obor

—

CEP - odpovídající obory <br>(dle <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">převodníku</a>)

JJ - Ostatní materiály

Hodnocení poskytovatelem

V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)

Zhodnocení výsledků projektu

Tento projekt umožnil vývoj nové třídy katalyzátorů - metakatalyzátorů - s laditelnou účinností směřující k výrobě vodíku, přeměně biomasy a snížení CO2. Metakatylozátory sestávají z plazmatického metamateriálu spojeného s nanokrystalickými katalyzátory uspořádanými s přesností na nanometry v jediném ultrakompaktním integrovaném systému. Metakatalyzátory otevírají dveře přenosným zařízením pro decentralizovanou systézu solárních paliv.

Zahájení řešení

1. 10. 2019

Ukončení řešení

30. 9. 2021

Poslední stav řešení

U - Ukončený projekt

Poslední uvolnění podpory

16. 2. 2021

Důvěrnost údajů

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.

Systémové označení dodávky dat

CEP22-MSM-LL-U

Datum dodání záznamu

19. 7. 2022

Celkové uznané náklady

15 663 tis. Kč

Výše podpory ze státního rozpočtu

15 663 tis. Kč

Ostatní veřejné zdroje financování

0 tis. Kč

Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.

0 tis. Kč