Project R-14706

PICaSSo: Plasmon-geïnduceerde katalyse ter stimulering van de zonlicht gedreven reverse water-gas shift reactie (Onderzoek)

De reverse water-gas shift rWGS-reactie kan erg effectief CO2 omzetten in CO, een cruciale bouwsteen voor de chemische industrie. Terwijl deze endotherme reactie typisch wordt uitgevoerd bij hoge temperatuur, wordt fotokatalyse voorgesteld als een lage temperatuur alternatief. PICASSo zal zich richten op plasmon-katalyse: Via gelokaliseerde oppervlakteplasmonresonantie (LSPR), een collectieve oscillatie van geleidingselektronen aan het oppervlak van metalen nanodeeltjes (NP), kan de opbrengst verhogen en de locale controle van chemische reacties verbeteren. NPs met LSPR kunnen aanleiding geven tot drie voordelige effecten: nabijeveldversterking, excitatie van ladingsdragers en een lokale warmteopwekking. Tot heden is het niet geweten welk van deze doorslaggevend zijn, in welke mate ze bijdragen, en hoe de katalysatorsamenstelling en nanostructuur tot een effectievere rWGS-reactie kunnen leiden. Ons doel bestaat erin de doorslaggevende bijdrage voor plasmon-geïnduceerde katalytische rWGS-reactie te identificeren mbv speciaal ontworpen plasmonische NP's en vervolgens te kwantificeren via een unieke reactor met geïntegreerde sensoren die lokaal de reactietemperatuur meten. De aldus verkregen wetenschappelijke inzichten zullen leiden tot ontwerpregels om nieuwe generaties katalysatoren te ontwikkelen met verbeterde prestaties, verhoogde duurzaamheid en kosteffectiviteit door gebruik te maken van ruimer beschikbare metalen en geoptimaliseerde plasmonische metaal-dragerinteracties.

01 januari 2024 - 31 december 2027