Thesisvoorstellen J. Martens

Transcriptie

1 Thesisvoorstellen J. Martens

2 Thesisvoorstellen Transitiemetaaloxide nanobuizen voor fotokatalyse en batterijen 2. Conversie van bio-ethanol als alternatieve syntheseroute voor chemicaliën 3. Ontwikkelen van nieuwe zeolietstructuren uitgaande van gelaagde precursoren 4. Silica nanocapsules voor inkapseling van proteïnen 5. New routes for adsorption synthesis

3 Transitiemetaaloxide nanobuizen voor fotokatalyse en batterijen Theory is when you know everything, but nothing works. Practice is when everything works, but you don't know why. (A. Einstein) Dus, waarom rollen metaaloxide lagen bij hoge druk en temperatuur op? en watzijnde vereistenomde synthesezote beïnvloeden dat we de nanobuizen op maat kunnen aanmaken? a) Gebruik van ultrasone golven en b) magneto-hydrodynamische krachten! Geïnteresseerd? Contacteer ons! Promotor: Prof. Johan Martens (COK) Begeleider: Jens Emmerich(COK)

4 Transitiemetaaloxide nanobuizen voor fotokatalyse en batterijen Korte, disperse VO x nanobuizen Magneto-hydrodynamische krachten maken groei-controlevan VO x nanobuizenmogelijk NbO x materialen(nanosheets) als efficiënte fotokatalysator VO x nanostructuren afhankelijk van het templaat Sol-gel Chemie van Groep 5 elementen (V, Nb) vs. langebuizenvia de standard synthese Electrochemische performantie van nanobuizen in Li ionen batterijen afhankelijk van de ph

5 Thesisvoorstellen Transitiemetaaloxide nanobuizen voor fotokatalyse en batterijen 2. Conversie van bio-ethanol als alternatieve syntheseroute voor chemicaliën 3. Ontwikkelen van nieuwe zeolietstructuren uitgaande van gelaagde precursoren 4. Silica nanocapsules voor inkapseling van proteïnen 5. New routes for adsorption synthesis

6 Conversie van bio-ethanol als alternatieve syntheseroute voor chemicaliën Zoektocht naar nieuwe reactiepaden Synthese van nieuwe materialen Energy Ontwikkelen van nieuwe katalysatoren Reaction Coordinate Intensief Karakteriseren en Katalytisch Testen

7 Conversie van bio-ethanol als alternatieve syntheseroute voor chemicaliën Concreet: Bio-ethanol naar Koolwaterstoffen omzetten Wat? Hoe? Liquid Phase reactie op hoge druk Nieuwe materialen als katalysatoren Geïnteresseerd? Contacteer ons! Promotor: Prof. Johan Martens (COK) Begeleider: Joris Franken (COK)

8 Thesisvoorstellen Transitiemetaaloxide nanobuizen voor fotokatalyse en batterijen 2. Conversie van bio-ethanol als alternatieve syntheseroute voor chemicaliën 3. Ontwikkelen van nieuwe zeolietstructuren uitgaande van gelaagde precursoren 4. Silica nanocapsules voor inkapseling van proteïnen 5. New routes for adsorption synthesis

9 Zeolieten Ontwikkelen van nieuwe zeolietstructuren uitgaande van gelaagde precursoren. Microporeuze kristallijne silicamaterialen met zeer groot poriënoppervlak Ideaal voor absorptie, katalyse, scheidingen, ionuitwisseling,... Ontwikkeling van nieuwe zeolieten Sinds de ontdekking in 1948 slechts 194 zeolietstructuren gesynthetiseerd Slechts 18 gebruikt in commerciële toepassingen Ontwikkeling tot nu toe vaak trial and error Project Nieuw generisch concept ontwikkelen voor de synthese van nieuwe zeolieten Via gelaagde precursoren die tijdens de kristallisatie verder aaneenklinken

10 Ontwikkelen van nieuwe zeolietstructuren uitgaande van gelaagde precursoren. Concrete invulling van het project Synthese en karakterisatie van gelaagde precursoren Synthese van nieuwe, meer op maat gemaakte zeolietstructuren door manipulatie van de connectiviteit van deze lagen Testen van deze nieuwe materialen voor bestaande en nieuwe industriële toepassingen Uitgebreide karakterisatiemogelijkheden XRD, stikstoffysisorptie, SAXS, SEM, NMR, UV-Raman, Geïnteresseerd? Contacteer ons! Promotor: Prof. Johan Martens (COK) Co-promotor: Prof. Christine Kirschhock(COK) Begeleidster: Elke Verheyen(COK)

11 Thesisvoorstellen Transitiemetaaloxide nanobuizen voor fotokatalyse en batterijen 2. Conversie van bio-ethanol als alternatieve syntheseroute voor chemicaliën 3. Ontwikkelen van nieuwe zeolietstructuren uitgaande van gelaagde precursoren 4. Silica nanocapsules voor inkapseling van proteïnen 5. New routes for adsorption synthesis

12 Silica nanocapsules voor inkapseling van proteïnen Immobilization/Encapsulation of protein in a limited space can be a means of stabilization Doel: Synthese van een dunne silica mantel, enkele nanometers dik, rond individuele proteïnen om hun stabiliteit te verhogen Project Synthese van nanocapsules rond proteïnes en enzymes Controle over de eigenschappen van de silica mantel door de procesparameters aan te passen De verhoogde stabiliteit van ingekapselde proteïnen en enzymes aantonen Toepassingen Geneeskunde: gecontroleerde vrijgave van therapeutische proteïnen Biotechnologie: katalyse met ingekapselde enzymen Intensity (across 1 silica capule) ~ #Si atoms hollow

13 Silica nanocapsules voor inkapseling van proteïnen Methoden Sol ( gel) synthese Materiaal karakerisatie Silica Inkapseling van proteïnen Geïnteresseerd? Contacteer ons! Promotor: Prof. Johan Martens (COK) Johan.martens@biw.kuleuven.be Begeleider: Stef Kerkhofs(COK) Stef.Kerkhofs@biw.kuleuven.be Testen van proteïnen Stabiliteit van proteïnen Enzymatische activiteit Technieken DLS, SAXS FTIR, UV-vis, Fluorescence Stikstoffysisorptie

14 Thesisvoorstellen Transitiemetaaloxide nanobuizen voor fotokatalyse en batterijen 2. Conversie van bio-ethanol als alternatieve syntheseroute voor chemicaliën 3. Ontwikkelen van nieuwe zeolietstructuren uitgaande van gelaagde precursoren 4. Silica nanocapsules voor inkapseling van proteïnen 5. New routes for adsorption synthesis

15 New routes for adsorption synthesis Novel Methods for Adsorbent Production Objective: Produce inexpensive and efficient adsorbents Application: Wastewater and flue gas treatment Materials: Thermal waste residues (bottom ash, fly ash, slag, sludge) Project Incentives Stabilize hazardous waste and minimize disposal. Reduce operating cost by replacing expensive treatment agents. Integrate thermal processes. Phase 1 Synthesis of Sorbents Optimization of sol-gel process conditions and reactants to synthesize target sorbents with highest yield and adsorption capacity. Phase 2 Treatment Application Sorbents will be tested in wastewater treatment for sorption of heavy metals, and in flue gas treatment for scrubbing of acidic gases.

16 New routes for adsorption synthesis Framework: Sol-gel synthesis Materials characterization Analytical Equipment (SEM, XRD, BET, TGA, PSD) Adsorption testing, stability, isotherm Leaching testing Interested? Contact us Promoters: Prof. Johan Martens (COK) Prof. Tom Van Gerven(CIT) Prof. Boudewijn Meesschaert(COK) Daily Supervisor: Yi Wai(Emily) Chiang (COK) In collaboration with Laser Diffraction SEM TGA X-Ray Diffraction Surface Analyzer