Harnessing Redox-Active Ligands and Cofactors to Facilitate Multi-electron Reactivity

利用氧化还原活性配体和辅因子促进多电子反应性

基本信息

  • 批准号:
    1464832
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 42万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2015
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2015-09-01 至 2019-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

With this award, the Chemical Catalysis Program of the Division of Chemistry is funding Professor Alan Heyduk of the Department of Chemistry at the University of California, Irvine to develop new molecular catalysts for splitting water into hydrogen and oxygen. The utilization of intermittent alternative energy sources such as wind and solar requires that efficient conversion strategies be developed to generate chemical fuels. Water-splitting to afford hydrogen and oxygen is an attractive energy-storing reaction for this goal, and for widespread applicability, these catalysts must be made from inexpensive and earth-abundant elements. This project is also providing avenues for the training of students at both the undergraduate and graduate levels and includes strong representation from groups that are historically underrepresented in the sciences. Professor Heyduk is developing new tridentate, redox active ligands that can be shuttled among three oxidation states while bound to a metal, as a way to introduce multi-electron redox functionality to the metal complex. The PI is exploring the use of these complexes in the catalysis of important multi-electron reactions, such as water oxidation and proton reduction. The ultimate goal of the project is to generate molecular electrocatalysts for both halves of the water-splitting reaction and based upon earth abundant first row transition metals. The development of new molecular catalysts for the electrochemical reduction of protons to hydrogen and the electrochemical oxidation of water to oxygen provide insights into the mechanistic and kinetic barriers to efficient water splitting. For widespread applicability, these catalysts must be made from inexpensive and earth-abundant elements, where the factors governing multi-electron reactivity are yet to be elucidated. Success in this endeavor will impact alternative energy strategies by providing new avenues for the conversion of transient energy sources into storable, portable, chemical fuels.
通过这一奖项,化学系的化学催化计划资助加州大学欧文分校化学系的艾伦·海杜克教授开发将水分解为氢和氧的新型分子催化剂。风能和太阳能等间歇性替代能源的利用要求制定有效的转换战略来生产化学燃料。为了实现这一目标,水裂解提供氢气和氧气是一种有吸引力的储能反应,为了广泛应用,这些催化剂必须由廉价和富含地球的元素制成。该项目还为本科生和研究生的培训提供了途径,并包括了在科学界历来代表性不足的群体的强大代表性。Heyduk教授正在开发新的三齿氧化还原活性配体,这种配体可以在与金属结合时在三个氧化态之间穿梭,作为将多电子氧化还原功能引入金属络合物的一种方式。PI正在探索这些络合物在重要的多电子反应中的催化作用,如水氧化和质子还原。该项目的最终目标是基于地球上丰富的第一排过渡金属,为水分解反应的两个部分产生分子电催化剂。用于质子电化学还原为氢和将水电化学氧化为氧的新型分子催化剂的发展为人们提供了对有效分解水的机理和动力学障碍的深入了解。为了广泛应用,这些催化剂必须由廉价和富含稀土的元素制成,这些元素中控制多电子反应活性的因素尚不清楚。这一努力的成功将为将瞬时能源转化为可储存的、便携式的化学燃料提供新的途径,从而影响替代能源战略。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Alan Heyduk其他文献

Alan Heyduk的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Alan Heyduk', 18)}}的其他基金

Leveraging a Tetradentate Redox-active Ligand to Enhance Control Over Properties and Reactivity
利用四齿氧化还原活性配体增强对性质和反应性的控制
  • 批准号:
    2247241
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 42万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Exploring Hydrogen-Atom- and Hydride-Transfer Non-Innocent Ligands
探索氢原子和氢化物转移非无害配体
  • 批准号:
    1800386
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 42万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Multi-Electron Chemistry from d0 Metals and Redox-Active Ligands
d0 金属和氧化还原活性配体的多电子化学
  • 批准号:
    1152543
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 42万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Metal-Ligand Multi-Electron Reactivity: Exploring the Chemistry of d0 Metal Complexes with Redox-Active Ligands
职业:金属配体多电子反应性:探索 d0 金属配合物与氧化还原活性配体的化学性质
  • 批准号:
    0645685
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 42万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

马尾松体胚发生中GSH介导的Redox系统双效性及其作用机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    33 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
Redox变化条件下溶解性硅对地下水砷物种迁移转化的影响研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
动态redox条件下生物铁矿物对地下水低渗透区三氯乙烯迁移转化影响机理研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
酮体β-羟丁酸调控Redox稳态及线粒体反向电子传递减轻心肺复苏脑损伤的机制研究
  • 批准号:
    82072132
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
适度补硒对酒精性肝损伤的拮抗作用及机制研究:Insulin信号调控的Redox稳态和ADH1-ALDH2平衡
  • 批准号:
    31900892
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Redox动态变化下潜流带中氯乙酰胺类除草剂转化过程的碳氯同位素解析
  • 批准号:
    41772263
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    80.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
镉致Redox平衡失调氧化损伤的时效、量效与干预机制的研究
  • 批准号:
    81473010
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    75.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
汉江平原潜流带Redox变化特征及有机磷农药迁移转化机理
  • 批准号:
    41372255
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    93.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
谷胱甘肽及其介导的redox信号调控番茄体内百菌清降解代谢的机理研究
  • 批准号:
    31301769
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
redox信号介导的6-BA调控黄瓜弱光适应性的生理与分子机制
  • 批准号:
    31301818
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Surface Engineered and Highly Redox Active Polar Oxide Host Materials Immobilizing Lithium Polysulfides for Long-Life and High-Performance Li-S Batteries
表面工程和高氧化还原活性极性氧化物主体材料固定多硫化锂,用于长寿命和高性能锂硫电池
  • 批准号:
    2427263
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 42万
  • 项目类别:
    Standard Grant
LEAPS-MPS: Light Tunable Redox-Active Hybrid Nanomaterial with Ultrahigh Catalytic Activity for Colorimetric Applications
LEAPS-MPS:具有超高催化活性的光可调氧化还原活性混合纳米材料,适用于比色应用
  • 批准号:
    2316793
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 42万
  • 项目类别:
    Standard Grant
REDOX-Switchable Pyrazinacenes as a New Class of Near-Infrared Active Chromophores for Bio and Cellular Imaging Applications
氧化还原可切换吡嗪并苯作为一类新型近红外活性发色团,用于生物和细胞成像应用
  • 批准号:
    24K08401
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 42万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Development of Asymmetric Oxidation Reactions Based on Precise Design of Enzyme-inspired Redox-active Chiral Polydentate Ligands
基于酶启发氧化还原活性手性多齿配体的精确设计开发不对称氧化反应
  • 批准号:
    23H02598
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 42万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Ethylene Selective Carbon Dioxide Reduction Reaction on Redox Active Polymer/Metal Interface with Atomic Hydrogens
氧化还原活性聚合物/金属界面与原子氢的乙烯选择性二氧化碳还原反应
  • 批准号:
    23KJ0227
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 42万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Leveraging a Tetradentate Redox-active Ligand to Enhance Control Over Properties and Reactivity
利用四齿氧化还原活性配体增强对性质和反应性的控制
  • 批准号:
    2247241
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 42万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Molecular s-block Assemblies for Redox-active Bond Activation and Catalysis: Repurposing the s-block as 3d-elements
用于氧化还原活性键活化和催化的分子 s 块组装:将 s 块重新用作 3d 元素
  • 批准号:
    EP/X01181X/1
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 42万
  • 项目类别:
    Research Grant
Multinuclear Dioxygen-Utilizing Copper Enzymes: Diverse Roles for Aromatic Redox Active Amino Acids
多核双氧利用铜酶:芳香族氧化还原活性氨基酸的多种作用
  • 批准号:
    10714992
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 42万
  • 项目类别:
Size-selective synthesis of small metal clusters in redox-active porous ionic crystals
氧化还原活性多孔离子晶体中小金属簇的尺寸选择性合成
  • 批准号:
    22KJ1159
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 42万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Development of cathode active materials bearing a naturally occurring chlorophyll framework for redox flow batteries.
开发用于氧化还原液流电池的带有天然叶绿素框架的阴极活性材料。
  • 批准号:
    23K13781
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 42万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了