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Atomic Scale Motion Picture Taming Cluster Catalysts at the Abyss of Meta Stabi...

Atomic Scale Motion Picture Taming Cluster Catalysts at the Abyss of Meta Stability From fine chemical synthesis over combustion control to electrode design – the majority of chemical reactions rely on catalysts to improve energy and material efficiency. Yet, the atomic-scale processes underlying a catalytic rea... ver más

31/12/2026

TUM

1M€

Presupuesto del proyecto: 1M€

Líder del proyecto

TECHNISCHE UNIVERSITAET MUENCHEN No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 4-5

Fecha límite participación Sin fecha límite de participación.

Ver 2 Participantes

Financiación concedida El organismo H2020 notifico la concesión del proyecto el día 2019-11-05

ERC-2019-STG: ERC Starting Grant

I+D

Cerrada hace 6 años

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2 Participantes

TUM

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Duración del proyecto: 85 meses Fecha Inicio: 2019-11-05
Fecha Fin: 2026-12-31

Líder del proyecto

TECHNISCHE UNIVERSITAET MUENCHEN No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 4-5

Presupuesto del proyecto 1M€

Fecha límite de participación Sin fecha límite de participación.

Descripción del proyecto From fine chemical synthesis over combustion control to electrode design – the majority of chemical reactions rely on catalysts to improve energy and material efficiency. Yet, the atomic-scale processes underlying a catalytic reaction at elevated pressures are far less well-understood than one might expect. Indeed, the successful optimization of industrial catalysts is typically achieved by ‘trial and error’. If we precisely understood the correlation between catalyst dynamics and activity, we could instead design stable, yet intrinsically dynamic (i.e. structurally fluxional) catalysts, drastically reduce our waste of noble metals by using only the most active particles and replace rare and toxic materials. This project constitutes a fundamental and systematic investigation of heterogeneous catalysis in action. My aim is to map the pressure and temperature range in which supported particle catalysts are stable, and correlate particle size and support morphology with dynamics and stability. To do so, I will combine my experience with surface dynamics studies, video-rate scanning tunneling microscopy (STM), ambient pressure (AP) surface science and cluster research. State-of-the-art video-rate APSTM will enable me to observe catalyst dynamics such as sintering, adsorbate spillover onto the support, dynamic structural fluxionality of clusters and support roughening as a function of reactant partial pressure and temperature. The novelty of this project lies in the direct observation of catalyst particles, defined to the exact number of atoms, under realistic reaction conditions in order to tune reactivity by controlling their dynamics and stability on structurally and electronically optimized oxide supports. AP X-ray photoelectron spectroscopy (APXPS) will supply complementary information about chemical changes occurring in cluster and support. The knowledge gained will contribute to the targeted design of more active and efficient catalysts for specific applications.

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