Študija vpliva strukturnih lastnosti na aktivnost katalizatorjev na osnovi kovin za nizkotemperaturno katalitsko oksidacijo organskih izpuhov
Šifra projekta / Project code: J1-70021
Naslov SLO/ANG: Študija vpliva strukturnih lastnosti na aktivnost katalizatorjev na osnovi kovin za nizkotemperaturno katalitsko oksidacijo organskih izpuhov/Structure-Property-Activity Studies of Metal-Based Catalysts for Low-Temperature Catalytic Oxidation of Organic Air Pollutants
Vodja projekta: dr. Ksenija Maver
1. VSEBINSKI OPIS PROJEKTA Z OSNOVNIMI PODATKI GLEDE (SO)FINACIRANJA
Developing technologies for industrial air emission control requires catalysts that are both highly efficient and economically sustainable. Although noble metal catalysts are widely used to remove harmful volatile organic compounds (VOCs) from industrial emissions, their high cost and limited availability motivate the search for more abundant and sustainable alternatives. This project aims to develop advanced transition metal-based catalysts capable of delivering comparable performance at significantly lower cost and with reduced environmental impact.
A key innovation of the project lies not only in the development of new catalytic materials but also in the application of advanced spectroscopic techniques to investigate catalysts under real operating conditions, while they actively convert pollutants into harmless products. By combining synchrotron-based X-ray absorption spectroscopy (XAS) with electron paramagnetic resonance (EPR), the research will reveal how the atomic structure, oxidation state, and electronic properties of catalyst materials evolve during the reaction. These insights, inaccessible through conventional characterization methods, will uncover the mechanisms governing catalytic activity and provide a scientific basis for the rational design of more efficient catalysts.
Beyond developing a new generation of oxidation catalysts, the project will establish advanced experimental methodologies for studying complex functional materials under realistic reaction conditions. The knowledge generated will contribute to cleaner industrial processes, improved air quality, and the development of sustainable technologies for environmental protection.
Razvoj tehnologij za čiščenje industrijskih zračnih emisij zahteva katalizatorje, ki so hkrati zelo učinkoviti in ekonomsko vzdržni. Čeprav se za odstranjevanje škodljivih hlapnih organskih spojin (VOC) iz industrijskih emisij široko uporabljajo katalizatorji na osnovi žlahtnih kovin, njihova visoka cena in omejena razpoložljivost spodbujata razvoj trajnostnejših alternativ, ki temeljijo na bolj dostopnih elementih. Cilj projekta je razviti napredne katalizatorje na osnovi prehodnih kovin, ki bodo dosegali primerljivo učinkovitost ob bistveno nižjih stroških in manjšem vplivu na okolje.
Ključna inovativnost projekta ni le razvoj novih katalitskih materialov, temveč tudi uporaba naprednih spektroskopskih metod za raziskovanje katalizatorjev v dejanskih delovnih (operando) pogojih, medtem ko aktivno pretvarjajo onesnažila v neškodljive produkte. S kombinacijo sinhrotronske absorpcijske spektroskopije z rentgenskimi žarki (XAS) in elektronske paramagnetne resonance (EPR) bo raziskava razkrila, kako se med potekom reakcije spreminjajo atomska zgradba, oksidacijsko stanje in elektronske lastnosti katalitskih materialov. Ti vpogledi, ki jih s konvencionalnimi metodami karakterizacije ni mogoče pridobiti, bodo omogočili razumevanje mehanizmov, ki določajo katalitsko aktivnost, ter zagotovili znanstveno podlago za racionalno načrtovanje učinkovitejših katalizatorjev.
Poleg razvoja nove generacije oksidacijskih katalizatorjev bo projekt vzpostavil napredne eksperimentalne metodologije za raziskovanje kompleksnih funkcionalnih materialov v realnih reakcijskih pogojih. Pridobljeno znanje bo prispevalo k čistejšim industrijskim procesom, boljši kakovosti zraka ter razvoju trajnostnih tehnologij za varovanje okolja.
A. Sodelujoče organizacije:
Kemijski inštitut (National Institute of Chemistry), Hajdrihova 19, 1000 Ljubljana
Univerza v Novi Gorici (University of Nova Gorica), Vipavska cesta 13, 5000 Nova Gorica
Inštitut Jožef Stefan (Institute Jožef Stefan), Jamova cesta 39, 1000 Ljubljana
B. Osnovni podatki glede (so)financiranja:
Projekt financira ARIS v okviru cenovne kategorije C za obdobje 3 let v obsegu 2825 letnimi urami. Pričetek financiranja je 1. 3. 2026.
The project is co-financed by ARIS with 2825 annual hours of price class C for a period of 3 years. Funding starts on 1. 3. 2026.
2. POVEZAVA NA PODATKE V SISTEMU SICRIS
https://cris.cobiss.net/ecris/si/sl/project/24355
3. NAČRT ZA RAVNANJE Z RAZISKOVALNIMI PODATKI (NRRP) IN NJEGOVE POSODOBITVE
Sledi…
4. NAVEDBA LOGOTIPA ARIS IN DRUGIH (SO)FINANCERJEV
