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FOTOCATALIZADORES HIBRIDOS PARA LA SINTESIS DE AMONIACO CON ENERGIA SOLAR: COMBI...

FOTOCATALIZADORES HIBRIDOS PARA LA SINTESIS DE AMONIACO CON ENERGIA SOLAR: COMBINANDO NANOPARTICULAS PLASMONICAS Y CATALIZADORES MONOATOMICOS EN MARCOS ORGANOMETALICOS HOY ALIMENTAMOS A LA NUMEROSA FAMILIA HUMANA GRACIAS A LA ALTA PRODUCTIVIDAD AGRICOLA NACIDA DE LA "REVOLUCION VERDE" DEL S. XX. UNO DE SUS COMPONENTES CENTRALES ES EL USO DE FERTILIZANTES RICOS EN NITROGENO, CUYA FABRICACION REPR... ver más

01/01/2021

UVIGO

221K€

Presupuesto del proyecto: 221K€

Líder del proyecto

UNIVERSIDADE DE VIGO No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 410

Fecha límite participación Sin fecha límite de participación.

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2021-01-01 No tenemos la información de la convocatoria

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UVIGO

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Líder del proyecto

UNIVERSIDADE DE VIGO No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 410

Presupuesto del proyecto 221K€

Fecha límite de participación Sin fecha límite de participación.

Descripción del proyecto HOY ALIMENTAMOS A LA NUMEROSA FAMILIA HUMANA GRACIAS A LA ALTA PRODUCTIVIDAD AGRICOLA NACIDA DE LA "REVOLUCION VERDE" DEL S. XX. UNO DE SUS COMPONENTES CENTRALES ES EL USO DE FERTILIZANTES RICOS EN NITROGENO, CUYA FABRICACION REPRESENTA EL DESTINO DE MAS DEL 70% DE LA PRODUCCION MUNDIAL DE AMONIACO, NH3. SU SINTESIS CONVIERTE NITROGENO ATMOSFERICO EN UN NUTRIENTE PARA NUESTRAS COSECHAS, Y EL PROCESO HABER-BOSCH NOS PERMITE HACERLO A GRAN ESCALA. LA CONTRAPARTIDA ES QUE, AL REQUERIR CONDICIONES DE ALTA TEMPERATURA Y PRESION, CONSUME GRANDES CANTIDADES DE ENERGIA. ESTA SE OBTIENE DE LA COMBUSTION DE GAS NATURAL, USADO ADEMAS COMO FUENTE DEL HIDROGENO GAS, Y RESULTA EN QUE LA PRODUCCION GLOBAL DE AMONIACO CONTRIBUYE APROXIMADAMENTE UN 3% DEL TOTAL DE EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO. LA SINTESIS SOSTENIBLE DE AMONIACO ES CRUCIAL PARA LA TRANSICION A UNA CIVILIZACION ECOLOGICAMENTE SOSTENIBLE Y PARA DESACELERAR EL CAMBIO CLIMATICO ANTROPOGENICO. HOY ES IMPORTANTE LA IMPLANTACION DE LA ELECTROCATALISIS DE AMONIACO CON ELECTRICIDAD PROVENIENTE DE FUENTES ENERGIAS RENOVABLES, PERO EN ULTIMA INSTANCIA LA ALTERNATIVA MAS DESEABLE ES IMPLANTAR LA FOTOCATALISIS DIRECTA DE ESTA SUSTANCIA. ESTE PROYECTO PLANTEA LA CREACION DE UN NUEVO TIPO DE NANOESTRUCTURA HIBRIDA PARA SU USO EN LA SINTESIS FOTOCATALITICA DE AMONIACO, A TEMPERATURA AMBIENTE Y PRESION ATMOSFERICA, EMPLEANDO DIRECTAMENTE LA LUZ SOLAR COMO FUENTE DE ENERGIA Y AGUA COMO FUENTE DE HIDROGENO. ESTOS FOTOCATALIZADORES COMBINARAN PARTICULAS PLASMONICAS Y CATALIZADORES MONOATOMICOS (SINGLE-ATOM CATALYSTS, SACS) EN SUPERESTRUCTURAS PROPORCIONADAS POR MARCOS ORGANOMETALICOS (METAL-ORGANIC FRAMEWORKS, MOFS). LA PARCIAL HIDROFOBICIDAD DE LOS MOFS, QUE AUMENTA LA PROPORCION DE N2 A H2O, ES CLAVE PARA LA SINTESIS DE NH3, PUESTO QUE LA COMPETICION DE LA REDUCCION DEL HIDROGENO CON LA DESEADA REDUCCION DEL NITROGENO ES UN FACTOR LIMITANTE PARA ESTA TECNOLOGIA. EMPLEAREMOS MOFS BASADOS EN ZR, EN CUYOS NODOS SE PUEDEN COORDINAR SAC METALICOS. ESTO PROPORCIONA UN SOPORTE IDONEO PARA ESTOS CATALIZADORES, PUESTO QUE LOS SITUA EN POSICIONES FIJAS QUE EVITAN SU AGREGACION Y LOS ESTABILIZA, CON LO QUE EL SISTEMA ES ESTABLE EN SU USO CONTINUADO. LOS SACS METALICOS COMBINAN LAS VENTAJAS DE CATALIZADORES HOMOGENEOS (SELECTIVIDAD, ALTA ACTIVIDAD Y GRAN UTILIZACION POR ATOMO) Y HETEROGENEOS (FACIL SEPARACION, RECICLADO Y BUENA ESTABILIDAD). DEPENDEN, SIN EMBARGO, DE COMPONENTES QUE ABSORBAN LA RADIACION ELECTROMAGNETICA PARA QUE SE ACTIVEN COMO CENTROS ACTIVOS EN LA FOTOCATALISIS. ESTE ES EL ROL QUE JUGARAN LAS PARTICULAS PLASMONICAS, MATERIALES CONDUCTORES NANOESTRUCTURADOS CUYOS ELECTRONES DE CONDUCCION PUEDEN OSCILAR LIBREMENTE BAJO RADIACION ELECTROMAGNETICA, SOPORTANDO MODOS DE EXCITACION RESONANTES EN ESTA OSCILACION DE CARGA. ESTAS PARTICULAS FUNCIONAN COMO NANOANTENAS, CON UNA FUERTE INTERACCION CON LA LUZ Y PROPIEDADES OPTICAS ALTAMENTE MODIFICABLES DENTRO DEL RANGO ESPECTRAL ENTRE EL UV Y EL IR. SON ASI IDONEAS PARA CREAR SISTEMAS CAPACES DE ABSORBER LUZ A LO ANCHO DEL ESPECTRO SOLAR. ESTAS PARTICULAS COMPARTEN ESTA ENERGIA ABSORBIDA CON EL MEDIO A TRAVES DE DISTINTOS MECANISMOS FISICOS, CON LO QUE SE HAN UTILIZADO EN DISTINTAS ESTRATEGIAS DE FOTOCATALISIS, COMUNMENTE EN COMBINACION CON FOTOCATALIZADORES SEMICONDUCTORES. EN ESTE PROYECTO OFRECEMOS UNA ESTRATEGIA ALTERNATIVA, COMBINADOS CON SACS SOPORTADOS EN MOFS, CON GRAN POTENCIAL PARA AVANZAR UNA TECNOLOGIA TRANSFORMADORA. MONIACO\CATALIZADORES MONOATOMICOS\NANOPARTICULAS\PLASMONICA\MARCOS ORGANOMETALICOS\NANOTECNOLOGIA\FOTOCATALISIS

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