Seyed Reza Omranian doctor assistent

Onderzoek Seyed Reza Omranian

Onderzoeksgroep

Expertise

Tijdens zijn master en Ph.D. concentreerde Seyed Reza Omranian zich voornamelijk op het gedrag van asfaltmengsels, veroudering, de karakterisering van bitumineuze materialen in termen van reologische, chemische en mechanische prestaties, en op de structuur en het ontwerp van asfaltmengsels. Hij was ook betrokken bij studies waarbij additieven voor warme mengsels werden toegevoegd aan asfaltmengsels ter bevordering van duurzame verhardingen met een lager energieverbruik. Een andere kant van zijn onderzoek was het omgaan met de uitdagingen van het gebruik/vervangen van teruggewonnen asfaltverharding (RAP) in nieuw aangelegde verhardingen en het onderzoeken van de recycleerbaarheid van het materiaal in plaats van het verbruik van alle niet-hernieuwbare hulpbronnen. Gezien de recente uitdagingen op het gebied van verhardingsprestaties als gevolg van klimaatverandering en de vraag naar veerkrachtige verharding, heeft Reza zijn onderzoeksdomein uitgebreid. Hij concentreert zich nu op het gebruik van nieuwe technologieën bij de uitvoering van verhardingen, zoals slimme straatstenen en intelligente verdichters om uniforme en duurzamere verhardingen aan te leggen. Zijn onderzoek richt zich ook op innovatieve benaderingen voor de aanleg van veerkrachtige wegen die bestand zijn tegen de gevolgen van klimaatverandering. Deze veelbelovende strategie kan de continuïteit van de prestaties en het herstel van de gewenste functie van verhardingen gedurende de gehele levensduur in stand houden. Hij heeft zijn horizon verbreed door bitumineuze materialen te versterken met verschillende soorten vezels. Onderzoek naar de interfacelijmlaag om de hechting tussen verhardingslagen te verbeteren maakt ook deel uit van zijn onderzoek. Last but not least werkt Omranian momenteel aan een project om verontreinigende stoffen te elimineren/verminderen met behulp van fotokatalytische halfgeleidende nanodeeltjes zoals titaandioxide (TiO2) in/op asfaltverhardingen zonder de prestaties van het bitumen en het mengsel aan te tasten.

Verbeterde fotokatalytische activiteit van asfalt wegdekken met gemodificeerde TiO2 nanotechnologie (IMPATiO2NT). 01/10/2022 - 30/09/2026

Abstract

Industriële activiteiten en wegverkeer zijn de belangrijkste oorzaken van de uitstoot van verontreinigende stoffen zoals SO2, NOx en vluchtige organische stoffen (VOS). Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie woont meer dan 90% van de wereldbevolking op plaatsen waar de concentraties van verontreinigende stoffen de vastgelegde grenzen overschrijden. Op het gebied van milieusanering heeft de heterogene fotokatalyse met behulp van halfgeleiders, zoals TiO2, de laatste tijd veel belangstelling gewekt vanwege het vermogen om zonne-energie efficiënt om te zetten in chemische energie die schadelijke vervuilende stoffen via fotokatalyse kan afbreken. Verschillende onderzoeksstudies hebben veelbelovende resultaten opgeleverd met betrekking tot de afbraak van diverse vervuilende stoffen, uitgestoten door fossiele brandstoffen die door wegvoertuigen worden gebruikt. Vanwege de enorme oppervlakte van een fotokatalytische asfaltverharding en de nabijheid met betrekking tot de uitlaatgassen van auto's, worden ze genoemd als veelbelovende oppervlakken voor de vermindering van SO2, NOx, koolwaterstoffen en andere VOS aanwezig in de atmosfeer, maar ook roetdeeltjes afkomstig van zwaar verkeer. Voor TiO2 werkt dit echter enkel in aanwezigheid van ultraviolet (UV) licht en vocht/O2. Het zonlicht bestaat voornamelijk uit zichtbare en infrarode fotonen, waarbij slechts ongeveer 3%-5% van het zonnespectrum uit UV-licht bestaat. In deze zin is één van de belangrijkste aandachtspunten in de recente literatuur voor het verkrijgen van verbeterde fotokatalytische materialen, het doteren van TiO2-deeltjes met verschillende materialen, zoals Ce, Cu en Fe. Om fotokatalytische asfaltmengsels te verkrijgen, kunnen drie belangrijke technieken worden genoemd om de halfgeleidermaterialen op of in de asfaltmengsels aan te brengen: (i) spuitcoating, (ii) toevoeging in het asfaltmengsel, en (iii) modificatie van het bitumen. Spuitcoating is waarschijnlijk de meest efficiënte functionaliseringstechniek, omdat er kleinere hoeveelheden halfgeleidermateriaal nodig zijn. De immobilisatie van de halfgeleiderdeeltjes over het oppervlak van de asfaltmengsels is echter nog steeds een grote uitdaging. Het modificeren van het bindmiddel leidt tot een verminderde fotokatalytische efficiëntie, maar geeft aanleiding tot een betere immobilisatie en verbeterede rheologische eigenschappen. Een belangrijk aandachtspunt dat ook in aanmerking moet worden genomen, is de dispersie van de TiO2 nanodeeltjes. Anders kunnen ze agglomereren en daardoor de fotokatalytische efficiëntie verminderen. Samenvattend is het hoofddoel van dit project de studie van de belangrijkste uitdagingen voor een zonneactief fotokatalytisch asfaltmengsel dat zowel efficiënt als duurzaam is. Dit omvat het implementeren van de laatste ontwikkelingen met betrekking tot gemodificeerde TiO2 nanodeeltjes en het bestuderen van belangrijke aspecten zoals dispersie en immobilisatie.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject