Onderzoek Jeroen Van Dijck

Abstract

Metaaloxiden bevatten een hoge chemische en mechanische stabiliteit wat hun ideale dragermaterialen maakt voor toepassingen in scheiding, sorptie en katalyse. Maar, metaaloxiden hebben enkel hydroxylgroepen aan hun oppervlak wat de controle over interacties en sterkte van interactie beperkt voor toepassingen waarin adsorptie belangrijk is. In dit project wordt het gebruik van een nieuwe methode (grignard modficatie) in co-ontwikkeling met VITO. Deze methode geeft aanleiding tot unieke oppervlak eigenschappen. In dit project zullen fundamentele inzichten verworven worden naar de invloed van de synthesecondities op de fysico-chemische oppervlak eigenschappen. Bovendien wordt nagegaan hoe sterk deze verschillen in oppervlakeigenschappen de interactie van moleculen beïnvloed in zowel de gasfase als in oplossing. Het macroscopische doel van dit doctoraatswerk is (een gedeelte van) de ontbrekende basiskennis te genereren nodig voor het verhogen van de controle en specificiteit in de interactie van organisch gemodificeerde metaaloxiden met de omgeving. Dit project is daarom gefocust op 1) het verwerven van ontbrekende diepere inzichten in het modificeren van metaaloxide oppervlakken met de Grignard modificatie methode (en organofosfonzuurmodificatie als benchmark), nodig om de oppervlakeigenschappen te controleren. 2) Tevens zal de correlatie tussen controle over de oppervlakeigenschappen en de omvang en type impact op de controle van de interactie met de omgeving worden nagegaan (zowel fundamenteel als in applicaties aanwezig bij CHEM SCT en SUMAT), een correlatie die thans ontbreekt. Daarnaast zijn ook de interacties tussen de moleculen onderling bepalend voor de interacties met het oppervlak en de werking van het materiaal (selectiviteit). De interacties begrijpen, kwantificeren en voorspellen in combinatie met het ontwikkelen van kennis rond de controle van de oppervlakeigenschappen heeft een directe bijdrage aan het verder sturen, begrijpen en controleren van de performantie van deze materialen en op lange termijn naar procesintensificatie. Zo trachten we de nodige inzichten te creëren om die oppervlakeigenschappen te kunnen selecteren/induceren, aangepast aan de specifieke eigenschappen van de toepassing, zodat een substantiële impact op efficiëntie mogelijk wordt voor de diversiteit aan processen. Dit project gebeurt in nauwe samenwerking met verschillende partners zoals o.a. de unit scheidings- en conversietechnologie op VITO (FUNMEM IWT-SBO, EU project CERAWater) en UHasselt (FWO project "Studie naar de oppervlakte-eigenschappen van organisch gemodificeerde transitiemetaaloxiden"). Waarbij in de laboratoria van LADCA specifieke naar de rol van de condities van de modificatiemethode van hybride materialen word nagegaan en verbetert. In de laboratoria van VITO wordt in meer detail de impact van deze materiaaleigenschappen op de toepassingen in scheiding (o.a. membraanfiltratie van verschillende type stromen) bestudeerd.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera
• Co-promotor: Dorbec Matthieu
• Mandaathouder: Van Dijck Jeroen

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Metaaloxiden bevatten een hoge chemische en mechanische stabiliteit wat hun ideale dragermaterialen maakt voor toepassingen in scheiding, sorptie en katalyse. Maar, metaaloxiden hebben enkel hydroxylgroepen aan hun oppervlak wat de controle over interacties en sterkte van interactie beperkt voor toepassingen waarin adsorptie belangrijk is. In dit project wordt het gebruik van een nieuwe methode (grignard modficatie) in co-ontwikkeling met VITO. Deze methode geeft aanleiding tot unieke oppervlak eigenschappen. In dit project zullen fundamentele inzichten verworven worden naar de invloed van de synthesecondities op de fysico-chemische oppervlak eigenschappen. Bovendien wordt nagegaan hoe sterk deze verschillen in oppervlakeigenschappen de interactie van moleculen beïnvloed in zowel de gasfase als in oplossing. Het macroscopische doel van dit doctoraatswerk is (een gedeelte van) de ontbrekende basiskennis te genereren nodig voor het verhogen van de controle en specificiteit in de interactie van organisch gemodificeerde metaaloxiden met de omgeving. Dit project is daarom gefocust op 1) het verwerven van ontbrekende diepere inzichten in het modificeren van metaaloxide oppervlakken met de Grignard modificatie methode (en organofosfonzuurmodificatie als benchmark), nodig om de oppervlakeigenschappen te controleren. 2) Tevens zal de correlatie tussen controle over de oppervlakeigenschappen en de omvang en type impact op de controle van de interactie met de omgeving worden nagegaan (zowel fundamenteel als in applicaties aanwezig bij CHEM SCT en SUMAT), een correlatie die thans ontbreekt. Daarnaast zijn ook de interacties tussen de moleculen onderling bepalend voor de interacties met het oppervlak en de werking van het materiaal (selectiviteit). De interacties begrijpen, kwantificeren en voorspellen in combinatie met het ontwikkelen van kennis rond de controle van de oppervlakeigenschappen heeft een directe bijdrage aan het verder sturen, begrijpen en controleren van de performantie van deze materialen en op lange termijn naar procesintensificatie. Zo trachten we de nodige inzichten te creëren om die oppervlakeigenschappen te kunnen selecteren/induceren, aangepast aan de specifieke eigenschappen van de toepassing, zodat een substantiële impact op efficiëntie mogelijk wordt voor de diversiteit aan processen. Dit project gebeurt in nauwe samenwerking met verschillende partners zoals o.a. de unit scheidings- en conversietechnologie op VITO (FUNMEM IWT-SBO, EU project CERAWater) en UHasselt (FWO project "Studie naar de oppervlakte-eigenschappen van organisch gemodificeerde transitiemetaaloxiden"). Waarbij in de laboratoria van LADCA specifieke naar de rol van de condities van de modificatiemethode van hybride materialen word nagegaan en verbetert. In de laboratoria van VITO wordt in meer detail de impact van deze materiaaleigenschappen op de toepassingen in scheiding (o.a. membraanfiltratie van verschillende type stromen) bestudeerd.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera
• Mandaathouder: Van Dijck Jeroen

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject