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Overcoming bottlenecks in sustainable catalytic processes with ionic liquid facilitators

English title Overcoming bottlenecks in sustainable catalytic processes with ionic liquid facilitators
Applicant Dyson Paul
Number 200344
Funding scheme Project funding
Research institution Laboratoire de chimie organométallique et médicinale EPFL - SB - ISIC - LCOM
Institution of higher education EPF Lausanne - EPFL
Main discipline Inorganic Chemistry
Start/End 01.04.2021 - 31.03.2025
Approved amount 1'279'236.00
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Keywords (4)

Sustainable chemistry; Catalysis; Ionic liquids; Green chemistry

Lay Summary (French)

Lead
Ce projet adopte une approche multidisciplinaire pour améliorer les procédés catalytiques utilisant des matières premières renouvelables en combinant des concepts issus de différents domaines. L'approche commence par le développement de catalyseurs pour transformer de manière sélective des matières premières renouvelables issus de la biomasse.
Lay summary

Puis dans une deuxième étape, incorporer du dioxyde de carbone à ces produits obtenus à partir de la biomasse afin d’obtenir des produits à valeurs ajoutées. Basé sur une identification des limites des processus catalytiques actuels pour la transformation des substrats renouvelables, nous avons conçu des approches permettant de surmonter ces limites et ce à différentes échelles.

Ces approches sont divisées en quatre sous-projets principaux.

  1. Sous-projet 1. Conception rationnelle de catalyseurs core-shell à partir de précurseurs liquides ioniques et leur application dans le fractionnement catalytique réducteur de la lignine.
  2. Sous-projet 2. Développement de catalyseurs monodispersés à hétéro-double atomes pour l'hydrogénolyse sélective de la lignine.
  3. Sous-projet 3. Combinaison de catalyseurs polymères ioniques avec des catalyseurs core-shell pour la transformation directe de la cellulose en furanes.
  4. Sous-projet 4. Combinaison de la génération électrochimique de gaz de synthèse à partir de CO2 et d'eau pour la valorisation catalytique directe de petites molécules dérivées de la biomasse.
 

Direct link to Lay Summary Last update: 09.04.2021

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Abstract

This project embraces a multidisciplinary approach to improve catalytic processes employing renewable starting materials by combining concepts from various areas. The approach commences with the development of catalysts for the selective transformation of specific renewable starting materials derived from biomass and ultimately converges on downstream biomass product upgrading integrated with carbon dioxide utilization. Based on the identification of bottlenecks and limitations with the current catalytic processes used to transform renewable substrates, we have devised approaches across various scales that should overcome these limitations. These approaches are divided into four main subprojects. Subproject 1. Rational design of core-shell catalysts from ionic liquid precursors and their application in the reductive catalytic fractionation of lignin. Subproject 2. Development of monodispersed hetero-double atom catalysts for the selective hydrogenolysis of lignin. Subproject 3. Combining ionic polymer catalysts with core-shell catalysts for the direct transformation of cellulose into furans. Subproject 4. Combination of electrochemical syngas generation from CO2 and water for direct catalytic upgrading of biomass-derived small molecules.
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