RUI:CAS: Metal Phosphides on Nanostructured Indium Oxide - New Photocatalysts for CO2 Hydrogenation
RUI:CAS: Metal Phosphides on Nanostructured Indium Oxide - New Photocatalysts for CO2 Hydrogenation
批准号:
2101259
负责人:
Mark Bussell
金额:
$36.65万
依托单位国家:
美国
项目类别:
Continuing Grant
财政年份:
2021
资助国家:
美国
项目状态:
未结题
起止时间:
2021-08-01 至 2025-07-31
中文摘要
在化学系化学催化项目的支持下,西华盛顿大学的马克·布塞尔和罗伯特·伯杰将研究二氧化碳的光热催化转化。一个特别吸引人但在科学上具有挑战性的挑战是利用太阳光将二氧化碳光催化转化为甲醇等燃料。在本项目中,将开发一种新型的催化材料,该材料由可见光吸收金属磷化物分散在纳米结构的氧化铟载体上,用于二氧化碳的光热转化。催化剂设计策略在多相催化领域采用了一个相对较新的研究领域,即光热催化,其中光吸收为催化反应进行了优化,催化剂颗粒内的局部加热优化了反应物到产品的高效转化。实验研究将由Pi Bussell领导,而计算研究将由联席PiBerger领导。该项目将涉及本科生和硕士研究生,并将开发基于课程的本科生研究经验(CURE),研究金属氧化物的光催化性能,并在附近的社区大学实施。西华盛顿大学的Mark Bussell和Robert Berger将研究通过金属磷化物-氧化物杂化材料的反向水-气变换反应将二氧化碳转化为一氧化碳。待开发的光催化剂将包括分散在纳米结构氧化铟载体上的可见光吸收金属磷化物(NixPy,In(X)Ga(1-x)P)。金属磷化物将具有明显的和可调的电子和结构性质,所使用的两种氧化铟材料(纳米立方体和纳米棒)将能够探索载体形态的影响。包括原位拉曼光谱在内的一系列结构和光谱方法将被用来表征光催化剂,而对金属磷化物-氧化物材料的电子和界面性质的密度泛函理论(DFT)研究将补充实验研究。这项研究的成果将包括开发一种新的富含地球的光热催化剂,以及对金属磷化物和氧化物成分在二氧化碳加氢和相关过程中的作用有了更好的基本了解。该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的智力优势和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
英文摘要
With the support of the Chemical Catalysis program in the Division of Chemistry, Mark Bussell and Robert Berger of Western Washington University will study the photothermal catalytic conversion of carbon dioxide. A particularly attractive but scientifically imposing challenge is the photocatalytic conversion of carbon dioxide to fuels such as methanol using sunlight. In this project, a new class of catalytic materials that consists of a visible light-absorbing metal phosphide dispersed on nanostructured indium oxide supports will be developed for the photothermal conversion of carbon dioxide. The catalyst design strategy employs a relatively new area of study within the heterogeneous catalysis community, namely photothermal catalysis, in which light absorption is optimized for the catalytic reaction, and localized heating within catalyst particles optimized for efficient conversion of reactants to products. The experimental investigation will be led by PI Bussell while the computational studies will be led by co-PI Berger. The project will involve undergraduate and M.S. students, and a course-based undergraduate research experience (CURE) investigating the photocatalytic properties of metal oxides will be developed for implementation at a nearby community college.Mark Bussell and Robert Berger of Western Washington University will investigate the photothermal catalytic conversion of carbon dioxide to carbon monoxide via the reverse water-gas shift reaction over metal phosphide-oxide hybrid materials. The photocatalysts to be developed will comprise visible light-absorbing metal phosphides (NixPy, In(x)Ga(1-x)P) dispersed on nanostructured indium oxide supports. The metal phosphides will have distinct and tunable electronic and structural properties, and the two kinds of indium oxide materials to be employed (nanocubes and nanorods) will enable the effects of support morphology to be probed. A range of structural and spectroscopic methods including in situ Raman spectroscopy will be used to characterize the photocatalysts, and the experimental studies will be complemented by density functional theory (DFT) investigations of the electronic and interfacial properties of the metal phosphide-oxide materials. The outcomes of this research will include the development of a new class of earth-abundant photothermal catalysts and an improved fundamental understanding of the roles of the metal phosphide and oxide components in CO2 hydrogenation and related processes.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
期刊论文(0)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
SusChEM: Collaborative Research: RUI: Atomic Level Properties of Nanoscale Metal Phosphide Catalysts for Heteroatom Removal Reactions
-
批准号:1361702
-
项目类别:Continuing Grant
-
资助金额:$31.91万
-
财政年份:2014
-
负责人:Mark Bussell
-
依托单位:
RUI: Noble Metal Phosphide Catalysts for Deep Hydrodesulfurization
-
批准号:0809433
-
项目类别:Standard Grant
-
资助金额:$36.0万
-
财政年份:2008
-
负责人:Mark Bussell
-
依托单位:
RUI: Development of Metal Phosphide Hydrotreating Catalysts
-
批准号:0503777
-
项目类别:Standard Grant
-
资助金额:$27.0万
-
财政年份:2005
-
负责人:Mark Bussell
-
依托单位:
RUI: New Catalytic Materials for Hydrodesulfurization Catalysis - Metal Borides and Phosphides
-
批准号:0101690
-
项目类别:Continuing Grant
-
资助金额:$21.29万
-
财政年份:2001
-
负责人:Mark Bussell
-
依托单位:
Synthesis, Characterization and Evaluation of Promoted Molybdenum Carbide and Nitride Hydrodesulfurization Catalysts
-
批准号:9610438
-
项目类别:Continuing Grant
-
资助金额:$19.5万
-
财政年份:1997
-
负责人:Mark Bussell
-
依托单位:
A Surface Science and Catalytic Investigation of Mo2C/Al203 Catalysts: Application to Hydrodesulfurization Catalysis
-
批准号:9400740
-
项目类别:Continuing Grant
-
资助金额:$17.5万
-
财政年份:1994
-
负责人:Mark Bussell
-
依托单位:
Implementation of an Integrated Inorganic/Physical ChemistryLaboratory
-
批准号:9151426
-
项目类别:Standard Grant
-
资助金额:$3.61万
-
财政年份:1991
-
负责人:Mark Bussell
-
依托单位:
NATO Postdoctoral Fellow
-
批准号:8854455
-
项目类别:Fellowship Award
-
资助金额:$2.88万
-
财政年份:1988
-
负责人:Mark Bussell
-
依托单位:
国内基金
海外基金
登录
查看更多内容
介入输注CRISPR-Cas9 构建的 SHP-1-KO T 细胞联合靶向肝癌细胞脂质代谢通路的协同抗肝癌机制研究
-
批准号:2026JJ50324
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:--
-
批准年份:2026
-
负责人:刘华平
-
依托单位:
基于 CRISPR/Cas13a 与熵驱动反应的多级信号放大电化学传感平台在胰腺炎复发标志物联合检测中的应用研究
-
批准号:ZCLKLY26H2003
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:--
-
批准年份:2026
-
负责人:王旭耀
-
依托单位:
等温扩增联合CRISPR/Cas12a系统在疱疹病毒性脑炎精准诊断中的应用研究
-
批准号:2026JJ82346
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:--
-
批准年份:2026
-
负责人:陆玉颖
-
依托单位:
全基因组CRISPR/Cas9文库筛选发现IGF1R通过抑制细胞焦亡途径诱导结直肠癌奥沙利铂耐药的机制研究
-
批准号:2026JJ80578
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:--
-
批准年份:2026
-
负责人:杨熙华
-
依托单位:
CRISPR/Cas9精确编辑NOTCH2NLC基因GGC重复扩增突变的治疗策略探究
-
批准号:2026JJ50082
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:--
-
批准年份:2026
-
负责人:谢妮娜
-
依托单位:
利用CRISPR/Cas9和单细胞多组学技术探索IRF-1介导代谢重编程在肝缺血再灌注损伤后肝脏再生中的作用机制
-
批准号:2026JJ50622
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:--
-
批准年份:2026
-
负责人:罗静
-
依托单位:
基于CRISPR/Cas9基因编辑技术及雌核发育技术快速获得无肌间刺金背鲤新种质的研究
-
批准号:2026JJ30134
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:--
-
批准年份:2026
-
负责人:李俊
-
依托单位:
大模型驱动CRISPR-CAS蛋白可解释智能发现:跨物种低同源新蛋白精准预测与宏基因组高效挖掘研究
-
批准号:JCZRMS202600468
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:--
-
批准年份:2026
-
负责人:
-
依托单位:
基于APE1酶控激活的CHA-CRISPR/Cas12a级联放大系统用于肿瘤miRNA精准成像研究
-
批准号:2026JJ80488
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:--
-
批准年份:2026
-
负责人:李俊杰
-
依托单位:
基于噬菌体-水凝胶的RPA-CRISPR/Cas12a传感器构建及其对食品中鼠伤寒沙门氏菌的检测研究
-
批准号:2026JJ50555
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:--
-
批准年份:2026
-
负责人:丁萍
-
依托单位: