Onderzoeksprojecten

Abstract

Directe decompositie van NOx is een uitstekende manier om de industriële emissies te reduceren en tevens heeft het een positief effect op de bestrijding van klimaatverandering. N2O, beter bekend als lachgas, heeft een Global Warming Potential (GWP) die 273 keer groter is dan CO2 over de loop van 100 jaar, wat de impact op de klimaatverandering duidelijk illustreert. Daarnaast wijzen problemen zoals voortijdige sterfte en de financiële impact op de samenleving duidelijk op de noodzaak van een vermindering van de emissies. Met behulp van directe decompositie wordt het gebruik van extra chemicaliën zoals ureum of ammoniak vermeden tijdens de decompositie van NOx naar N2 en zuurstof. Hoewel directe decompositie een geschikte methode is om NOx emissies te reduceren, moeten de volgende problemen eerst opgelost worden alvorens de katalysatoren potentieel kunnen gebruikt worden in een industriële setting: vorming van nevenproducten, een lage (hydro)thermische stabiliteit en vergiftiging door andere gascomponenten. Dit project focust zich daarom op de ontwikkeling van innovatieve katalysatoren via een iteratieve synthese-eigenschappen-prestaties ontwikkeling.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Co-promotor: Meynen Vera
• Co-promotor: Verbruggen Sammy

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Hybride organische-anorganische metaaloxiden combineren de structurele en fysicochemische eigenschappen van anorganische materialen met de veelzijdigheid en specificiteit van organische moleculen, waardoor veelbelovende materialen ontstaan voor een grote verscheidenheid aan mogelijke toepassingen in bijvoorbeeld scheidingstechnologie, katalyse, elektronica en detectie. UAntwerpen en VITO ontwikkelde en patenteerde een Grignard gebaseerde oppervlaktemodificatiemethode welke de organische groep direct aan het metaaloxideoppervlak verankert. Hierdoor ontstaat een unieke synergetische interactie tussen het metaaloxide en de functionele organische groep. Dit werk heeft een nieuwe klasse van materialen geïntroduceerd. Hoewel de toepasbaarheid en robuustheid van deze nieuwe methode reeds werd aangetoond in membraanfiltratie, ontbreekt het momenteel nog aan kennis m.b.t. het exacte mechanisme. Om de materiaaleigenschappen nog breder en specifieker te kunnen sturen is dit project daarom direct gericht op 1) het ophelderen van het mechanisme van de oppervlaktemodificatie; en 2) het identificeren van de rol van het metaaloxide door een combinatie van computationele en experimentele studie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera
• Co-promotor: Neyts Erik
• Co-promotor: Verbeeck Johan

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Bio-hernieuwbare chemicaliën recycleren vanuit biomassa afval is een uitdaging in duurzaam grondstoffen beleid en de Europese Green Deal. Het converteren van deze natuurlijk afval stromen tot bruikbare moleculen vereist hoog performante katalysatoren met aanpasbare oppervlak groepen, porositeit en een hoge stabiliteit in de veeleisende condities van de bioraffinaderij. De reproducerbare nat-chemische synthese en structurele controle van deze katalysatoren vormt de centrale doelstelling van het PHOSPORE project. Meer specifiek is het doel de ontwikkeling van poreuze materialen bestaande uit organisch-anorganische bouwstenen gebaseerd op phosphonaat-metaal bindingen. Het eerste doel van het project is het sturen van deze interacties en het maximaliseren van de katalytische performantie van deze materialen. Het tweede doel is het vergaren van fundamentele kennis hoe deze poreuze fosfonaat-metaal netwerken opgebouwd worden. Om dit doel te bereiken wordt de aanmaak van gecontroleerde model materialen (MOFs en clusters) gecombineerd met diepgaande analyse methoden om het synthese-eigenschap mechanisme te ontrafellen. Uiteindelijk zullen de nieuwe materialen geëvalueerd worden in twee representatieve bio-raffinaderij processen zijnde cellulos naar 5-hydroxymethylfurfural conversie en glycerol acetylatie. Hiermee wordt een essentieële kennissprong in hybride poreuze materiaal ontwikkeling en katalytische conversie van platform chemicaliën verwacht.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het project focust op de ontwikkeling van CO2 conversie technologieën om mogelijke CCU waardeketen op te zetten in België en daarbuiten, richting hernieuwbare brandstoffen. Deze elektrificatie routes worden momenteel ontwikkeld aan de universiteit van Hasselt, Antwerpen, VITO en IMEC en baseren zich op het gebruik van direct zonlicht of het groene elektriciteitsnetwerk. Het onderzoek focust zich op laboschaal ontwikkeling van robuuste (elektro)katalyse, ondersteund door katalysator oppervlak modellering bij Universiteit Mons. Deze technologieën worden gepositioneerd in verschillende CCU en Power-to-X roadmaps gebaseerd op techno-economische en levenscyclus analyses.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het docotraatstproject is een samenwerkingsproject met als doel het ontwikkelen van stabiele metaaloxide stationaire fasen voor een verbeterde scheiding van radionucliden 225AC en 213Bi voor biomedische toepassingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

CCU speelt een belangrijke rol in o.a. materiaalontwikkeling, voeding en de energie sector. In Vlaanderen is er een uitgebreide unieke expertise op het vlak van biologische en chemische (katalytische) conversie van CO2. Die expertises willen we samenbrengen in deze wetenschappelijke onderzoeksgemeenschap 'Katalyse voor CCU', samengesteld uit onderzoekers met diverse complementaire achtergrond in het CCU domein. Het doel is om een CCU netwerk uit te bouwen dat relevant is voor het Vlaamse/Europese industriële landschap, met focus op het delen van kennis en het stimuleren van samenwerking.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

We leven in een koolstof gebaseerde maatschappij: koolstof is een essentieel element voor producten gaande van voeding tot brandstoffen en materialen. Echter, de stijgende hoeveelheid van CO2 in de atmosfeer zorgt voor een grote maatschappelijke uitdaging. Om de Parijs doelstellingen voor 2050 te behalen moeten we de transitie maken naar een circulaire economie en de CO2 emissies verlagen. Maar hoe? Een Vlaams multidisciplinair netwerk van wetenschappers, geconnecteerd aan sterke onderzoeksgroepen in Duitsland en Nederland, gefocust op koolstof afvang en gebruik (CCU) technologie, is een essentiële stap om samen de kennis te ontwikkelen voor een koolstof neutrale economie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van dit project is om de voordelen van foto- en elektrochemie te combineren om alzo te komen tot een foto-electrochemische aanpak om CO2 om te zetten in methanol. De methodologie is om meer actieve en meer stabiele foto-electrokatalytische materialen te ontwikkelen ten opzichte van de huidige stand van zaken. De productiviteit van die materialen willen we verhogen door toepassing in een geoptimaliseerde foto-electrochemische reactor, waarbij energie efficiënties van 30% worden nagestreefd met een vooruitzicht om te kunnen opschalen naar grotere processen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Co-promotor: Meynen Vera

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Titanium en zijn legeringen worden in een verscheidenheid van toepassingen ingezet. Hun toepasbaarheid en performantie kan uitgebreid worden door het oppervlak te nanostructureren. Nanostructurering is een breed gebied van fysische en chemische technologie om de oppervlak topologie en chemie aan te passen. De topologie houdt de oppervlak ruwheid, porositeit en porie grootte distributie in, terwijl de oppervlak chemie de mogelijkheid om de chemische eigenschappen aan te passen naar een brede variatie in titanium oxide polymorfen of titanaten inhoudt. Hoe geavanceerder de nanostructuring methode die gebruikt wordt, hoe meer controle er over structurele en chemische eigenschappen mogelijk is. In dit doctoraat wordt getracht om nanostructurering methoden in te zetten op 3D micro-geextrudeerde structuren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit IOF consortium verbindt chemisten, ingenieurs, economisten en milieu-wetenschappers in een geïntegreerd team om maximale impact te genereren in de duurzame sleuteltechnologieën, materialen en reactoren, die een cruciale rol spelen in een duurzame chemische industrie en in de economische transitie naar een circulaire, grondstofefficiënte en koolstofneutrale economie (deel van de 2030 en 2050 doelen waarin Europa een leidende rol wil spelen). Innovatieve materialen, hernieuwbare chemische grondstoffen, nieuwe/alternatieve reactoren, technologieën en productie methoden zijn essentiële en centrale elementen om dit doel te bereiken. Door hun onderlinge verstrengeling is een multidisciplinaire, gecoördineerde inspanning als team cruciaal om succesvol te kunnen zijn. Bovendien is vroegtijdige voorspelling en identificatie van sterktes, opportuniteiten, zwakten en bedreigingen in levenscyclusanalyse, techno-economische analyse en duurzaamheidsbeoordeling een objectieve en noodzakelijke sleutel om duurzaamheid in te bouwen tijdens de design fase en om effectieve kennis-gedreven beslissingen te nemen en focus te houden op de grootste bijdragen aan duurzaamheid. Het consortium focust op duurzame chemische productie door efficiënt en alternatief energiegebruik, gekoppeld aan circulariteit, nieuwe chemische reactiepaden, technologieën, reactoren en materialen, die toelaten om alternatieve grondstoffen en energie te gebruiken. De kern van technologische expertise wordt ondersteund door expertise in simulaties, techno-economische en milieu impact beoordelingen en onzekerheidsidentificatie om de technologische ontwikkeling te versnellen via kennis gedreven design en vroeg stadige identificatie van sleutel onderzoek nodig voor een versnelde groei en maximale impact op duurzaamheid. Om deze doelen te bereiken, zijn de consortiumleden gegroepeerd over 4 samenhangende valorisatie programma's gefocust op sleutelelementen die de performantie bepalen en de chemische industrie en technologie hun meerwaarde geven en verder doen groeien: 1) hernieuwbare grondstoffen, 2) duurzame materialen en materialen voor duurzame processen, 3) duurzame processen die efficiënt gebruik maken van alternatieve hernieuwbare energie en/of circulaire chemische bouwstenen gebruiken; 4) innovatieve reactoren voor duurzame processen. Daarenboven zijn transversale sleutelexpertises geïntegreerd, die essentiële ondersteuning bieden en data gebaseerde beslissingen mogelijk maken in de 4 valorisatie programma's door simulaties, techno-economische en milieu-impact beoordelingen en onzekerheidsanalyses.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera
• Co-promotor: Billen Pieter
• Co-promotor: Bogaerts Annemie
• Co-promotor: Breugelmans Tom
• Co-promotor: Cool Pegie
• Co-promotor: Das Shoubhik
• Co-promotor: Lenaerts Silvia
• Co-promotor: Maes Bert
• Co-promotor: Neyts Erik
• Co-promotor: Perreault Patrice
• Co-promotor: Vande Velde Christophe
• Co-promotor: Van Passel Steven
• Co-promotor: Verbruggen Sammy
• Mandaathouder: Meyer Nathalie

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft ondersteuning voor de instandhouding van apparatuur binnen de onderzoeksgroep LADCA. Het gaat om sorptie apparatuur Autosorb-iQ-C met gecombineerd volumetrische en dynamische sorptie, ter karakterisering van porositeit van nanoporeuze materialen en de specifieke interacties aan het oppervlak van de materialen met bepaalde probe moleculen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Co-promotor: Meynen Vera

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het ARCLATH-2 project heeft als doel een antwoord te bieden aan bestaande nadelen inzake veilig transport en opslag van waterstof via het ontwikkelen van een nieuwe concept gebaseerd op clathraten. Na vooronderzoek tijdens het ARCLATH-1 project is bewezen dat dit concept werkt en dat waterstof inderdaad kan opgeslagen worden in clathraten bij technische en economische relevante condities, zoals druk en temperatuur. In dit ARCLATH-2 vervolgproject zal getracht worden de waterstof opslagcapaciteit te maximaliseren bij gelijkaardige druk en temperatuur condities. Tevens zal binnen dit project een praktisch proces ontwikkeld worden voor reversibele waterstofopslag en -afgifte gebaseerd op 'pressure swing cycling' technologie op laboschaal.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Co-promotor: Bals Sara
• Co-promotor: Lenaerts Silvia
• Co-promotor: Perreault Patrice
• Co-promotor: Verbruggen Sammy

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De sabbatical is gefocust op synthese-eigenschap-performantie correlatie van (hybride) (poreuze) anorganische materialen voor verschillende toepassingen. De sabbatical heeft 2 luiken: 1) nieuwe persoonlijke skills en onderzoekscompetenties ontwikkelen in industrie-academische samenwerking; 2) een gedeelte van mijn tijd zal gespendeerd worden aan het uitdiepen van mijn kennis en ervaring in onderzoeksdomeinen die ik reeds gestart ben een aantal jaren geleden (synthese en modificatie van hybride metaal oxiden en plasma katalytische CO2 conversie). Specifiek zal ik mijn kennis uitbreiden naar diepgaande analyses die een toegevoegde waarde kunnen bieden om synthese mechanismen van hybride materialen en de correlatie van hun eigenschappen met hun performantie in toepassingen beter te begrijpen. Tenslotte zal een nieuwe samenwerking opgestart worden met de organische chemie groep om heterogene katalysatoren te ontwikkelen voor groene organische chemie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De sabbatical is gefocust op synthese-eigenschap-performantie correlatie van (hybride) (poreuze) anorganische materialen voor verschillende toepassingen. De sabbatical heeft 2 luiken: 1) nieuwe persoonlijke skills en onderzoekscompetenties ontwikkelen in industrie-academische samenwerking; 2) een gedeelte van mijn tijd zal gespendeerd worden aan het uitdiepen van mijn kennis en ervaring in onderzoeksdomeinen die ik reeds gestart ben een aantal jaren geleden (synthese en modificatie van hybride metaal oxiden en plasma katalytische CO2 conversie). Specifiek zal ik mijn kennis uitbreiden naar diepgaande analyses die een toegevoegde waarde kunnen bieden om synthese mechanismen van hybride materialen en de correlatie van hun eigenschappen met hun performantie in toepassingen beter te begrijpen. Tenslotte zal een nieuwe samenwerking opgestart worden met de organische chemie groep om heterogene katalysatoren te ontwikkelen voor groene organische chemie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Verbranding van uitputbare en vervuilende fossiele brandstoffen is de dag van vandaag nog steeds verantwoordelijk voor de productie van 85% van alle primaire energie. Als gevolg hiervan is de wetenschap op zoek naar alternatieve en groenere energiebronnen. Een veelbelovend alternatief is H2, waarvan momenteel meer dan 95% geproduceerd wordt met behulp van stoom-reforming van methaan. Het grootste nadeel van deze methode is de productie van CO wat een nadelig effect heeft op metaal katalysatoren (bvb. in brandstofcellen en de ammoniaksynthese). Zuivering van H2-rijke gasstromen is bijgevolg zeer belangrijk. De efficiëntste methode hiervoor is de preferentiële oxidatie van CO (CO-PROX), waarvoor reeds meerdere katalysatoren gebruikt zijn (hoofdzakelijk edelmetaal gebaseerd). Echter slechts enkele hiervan hebben potentieel voor toekomstig gebruik. Het doel van dit project is om de volgende stap te zetten in de ontwikkeling van gedragen katalysatoren vrij van kritische grondstoffen voor CO-PROX. Dit doel zal nagestreefd worden door synthese van mono-/bimetallische Cu-gebaseerde gedragen katalysatoren met ultieme porositeit en stabiliteit, en excellente dispersie van de katalytisch actieve sites. Om bij te dragen aan het ultieme doel van duurzaamheid zullen water-gebaseerde synthesemethoden gebruikt worden. De innovatie betreffende de katalysatoren zit tevens vervat in de 3D-vormgeving (samenwerking met VITO) en geavanceerde katalytische testen (samenwerking met UNIPD, Italië).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Mandaathouder: Van Hoey Wouter

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project heeft als doel de opschaling van industriële schaal productie van oppervlak gemodificeerde keramische FUNMEM ® membranen voor te bereiden. Het beoogt de noodzakelijke stappen om deze membraantechnologie verder te ontwikkelen in MRL (manufacturing level). Daarnaast wordt het business model verder verfijnd en uitgewerkt.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit korte en intensieve project heeft als doel het potentieel aan te tonen van een radicaal nieuw concept van waterstof opslag en transport. Het doel is om de haalbaarheid aan te tonen van waterstof opslag in clathraat hydraten, en dit bij technisch en economisch relevante condities van temperatuur en druk. De centrale onderzoekshypothese is dat insluiting in nanoporeuze materialen kan gebruikt worden om waterstof clathraat hydraten te stabiliseren, en op die manier de vorming ervan te katalyseren tot het niveau van een nieuwe technologie voor waterstof opslag. De beoogde waterstof opslag capaciteiten zijn 5 wt% en 30 g/L bij temperaturen > 2°C en drukken <100 bar. Dit overschrijdt de performantie van de huidige waterstof opslag technologieën.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Veel chemische bedrijven worden tegenwoordig geconfronteerd met zeer uitdagende vloeistofscheidingen, gericht op het scheiden van moleculen met zeer vergelijkbare fysische eigenschappen. De huidige trend naar meer biogebaseerde en/of op maat gemaakte chemicaliën zal het aantal van deze veeleisende scheidingen alleen maar doen toenemen. Deze uitdagingen zouden baat hebben bij efficiënte Affiniteitsscheidingen (AS). De meest traditionele AS-technologie is vloeistof-vloeistofextractie, waarbij het extraherende oplosmiddel fungeert als scheidingsmiddel. De meest selectieve AS is vloeistofchromatografie, aangedreven door de affiniteit tussen moleculen en een gefunctionaliseerde stationaire fase, het scheidingsmateriaal. Hoewel succesvol in verschillende situaties, hebben beide AS-processen belangrijke nadelen. EASiCHEM tracht deze beperkingen aan te pakken door efficiëntere en/of duurzamere AS-processen te ontwikkelen, met de nadruk op twee veelbelovende, energie-zuinige vloeistofscheidingstechnologieën: 1. Membraangebaseerde AS-processen: de selectiviteit van chromatografie naar membraanscheidingen brengen, met behulp van gefunctionaliseerde keramische membranen afgestemd op het voorliggende scheidingsprobleem; 2. Continue chromatografie: aanpak van het belangrijkste nadeel van selectieve chromatografie, waarbij gebruik wordt gemaakt van een membraancontactor-achtig ontwerp op microreactorschaal. Het werkprogramma is bedoeld om uitgebreid de mogelijkheden en beperkingen van de nieuwe AS-processen met behulp van gefunctionaliseerde keramische materialen te verkennen, te begrijpen en te benchmarken. Het experimentele werk is ontworpen om adsorptieve interacties te correleren met materiaaleigenschappen en prestaties, en om overeenkomsten tussen membraan- en chromatografieprocessen te onthullen. Uitgebreide en voorspellende modellen zullen worden ontwikkeld en zullen toelaten om verdere experimenten te sturen. Het potentieel van de nieuwe AS-processen zal worden onderzocht in een verscheidenheid aan industrieel relevante scheidingsproblemen aangebracht door een industriële adviesraad. Dit zal toelaten het werkingsgebied van de nieuwe AS-processen juist te definiëren en een goede techno-economische evaluatie uit te voeren. Het uiteindelijke doel is om (een eerste) effectieve beslissingsboom af te leiden die elk specifiek scheidingsprobleem met het beste AS-proces verbindt. Om de realisatie van deze uitdagende doelstellingen te verzekeren, is een evenwichtig consortium van 7 (academische) partners samengesteld met de juiste, complementaire expertise, versterkt door eerdere relevante ervaring en sterke onderlinge samenwerking.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Plasma katalyse ontwikkeld zich als een innovatieve technologie voor gas conversie. In dit project focussen we op de conversie van het stabiele CO2 naar basis chemicaliën die vandaag gebruikt worden in de chemische industrie. Om de conversie, energie efficiëntie en selectiviteit van deze reactie te sturen, worden pakking materialen ontwikkeld die geïntroduceerd worden in het plasma. Om de invloed van specifieke materialen in het plasma te begrijpen, wordt de kennis van de MSCA fellow en de promotor naar gecontroleerde aanmaak van katalysatoren gecombineerd. Deze materialen worden vervolgens gebruikt in plasma katalytische studies. Focus wordt gelegd op de impact van metaal dispersie en metaal-drager interacties op de verschillen in plasma karakteristieken, conversie en selectiviteit. Bovendien is er bijzondere aandacht voor de stabiliteit van de katalysator in het plasma. Daarnaast wordt de rol van de pakking geometrie in detail bestudeerd, een aspect waarvan recent aangetoond werd dat dit een sterkere invloed heeft in plasma processen dan in klassieke thermische processen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera
• Mandaathouder: Rana Surjyakanta

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

PlasMaCatDESIGN heeft tot doel de ontwerpregels voor (katalytisch geactiveerde) pakking materialen te ontwikkelen om plasma-geactiveerde gasfase conversiereacties naar basis chemicaliën te verbeteren. Door de materiaal- eigenschap – performatie correlatie te begrijpen, beogen we het verhogen van de conversie, selectiviteit en energie efficiëntie van twee geselecteerde industrieel en milieu relevante model reacties waar plasma katalyse specifieke voordelen kan hebben: selectieve CO2 conversie naar C1-C5 (geoxideerde) koolwaterstoffen en anorganische amines (stikstof fixatie).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Metaaloxiden hebben een hoge chemische en mechanische stabiliteit, wat hun ideale dragermaterialen maakt voor een verscheidenheid aan toepassingen in scheiding, katalyse, sensoren en andere. Echter, metaaloxiden bezitten weinig controleerbare selectieve interacties. Organische modificatiemethoden kunnen dit oplossen en aanleiding geven tot een grote verscheidenheid en affiniteit in interacties, eigen aan organische moleculen. De unieke manier om de organische groepen aan het oppervlak te verankeren, beïnvloed de eigenschappen van het oppervlak en het dragermateriaal zelf. De interacties aan het oppervlak welke gecreëerd worden in het hybride materiaal hangen sterk af van de specifieke fysicochemische en structurele eigenschappen van het metaaloxide, het type functionele groep, de gebruikte modificatie methode (Grignard modificatie of organofosfonzuur grafting) en de gebruikte synthese condities. Deze hoog potentiële methoden kunnen nieuwe opportuniteiten creëren voor affiniteit gedreven scheidingen, katalysatoren, sensoren enz., op maat gemaakt en hoog selectief omwille van hun geïnduceerde oppervlak eigenschappen. Ondanks hun potentieel ontbreekt vandaag de nodige fundamentele kennis naar de invloed van de modificatie condities en het type reagens op de verkregen fysicochemische eigenschappen, zeker indien functionele groepen beoogd worden anders dan lineaire koolwaterstoffen. Het invullen van dit gebrek aan kennis, is het doel van dit project. In eerste instantie willen we de impact van de metaal oxide drager op de interactie met stikstof bevattende aromatische en alifatische functionele groepen bestuderen. Zowel organofosfonzuur modificaties als Grignard modificaties zullen bestudeerd worden met een focus op de verschillen in fysicochemische eigenschappen die geïnduceerd worden door het stikstof heteroelement. De invloed van het dragermateriaal, de synthese condities, type modificatie methode en functionele groepen op de fysicochemische eigenschappen zullen worden geïdentificeerd om gecontroleerde oppervlak eigenschappen te kunnen bekomen. Dit DOCPRO4 heeft dus als doel de essentiële fundamentele kennis te ontwikkelen om een correlatie mogelijk te maken tussen synthese en verkregen fysicochemische eigenschappen van organofosfonzuur en Grignard gemodificeerde oppervlakken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera
• Mandaathouder: An Rui

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Tot nu toe werd plasma katalyse bestudeerd in verschillende type reactoren, onder verschillende omstandigheden en op een gefragmenteerde manier. Dat maakt het moeilijk om systematische informatie te verwerven over de impact van verschillende materiaaleigenschappen op plasma katalyse. Daarom heeft dit project tot doel om de materiaalimpact van een beperkt aantal materialen in meer detail te bestuderen. Hierbij wordt aandacht besteed aan specifieke eigenschappen zoals de vorm, metaal dispersie en metaal-drager interactie, welke nog niet eerder op een systematische manier werden nagegaan. Specifiek voor dit project wordt getracht de impact van katalysator dispersie op dry reforming van methaan en CO2 beter te begrijpen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera
• Co-promotor: Bogaerts Annemie
• Mandaathouder: Rana Surjyakanta

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

n dit project worden innovatieve sorbent materialen ontwikkeld voor de recyclage van zware metalen uit waterige afvalstromen. Het innovatieve aspect van het onderzoek is gericht op de modificatie van de chemische samenstelling van de materialen. De nieuwe sorbent materialen zullen verder opgeschaald worden en vervolgens gestructureerd tot granulaten, zodat het mogelijk wordt om een klein-schalig prototype te bouwen op labo-schaal voor het testen in een relevante omgeving. De data gegenereerd in dit project zullen gebruikt worden voor het vervolledigen van een gezamenlijke UAntwerpen-VITO patent aanvraag. Met het oog op het versterken van het patent zullen tevens andere toepassingen van de nieuw ontwikkelde materialen onderzocht worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Co-promotor: Meynen Vera
• Co-promotor: Seftel Elena

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het hoofddoel van het project is de ontwikkeling van technologieën voor de omzetting van CO2 in chemicaliën met toegevoegde waarde met behulp van katalyse en hernieuwbare energie. Om de verschillende technologiën te benchmarken, vergelijken en ontwikkelen werd de synthese van mierenzuur gekozen als initiële doelmolecule.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera
• Co-promotor: Bogaerts Annemie

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Om te komen tot een nieuwe generatie van sorbenten zijn materiaalkeuze, de structurele architectuur waarin het materiaal vormgegeven wordt en de controle op de oppervlaktechemie van cruciaal belang. Dit project beoogt dan ook de ontwikkeling van een functionalisatieroute voor het aanbrengen van specifieke functionele groepen aan een titania oppervlak. Controle op en sturing van de aard, de verdeling en de bindingswijze van de functionele groepen aan het oppervlak maakt het immers mogelijk om verschillende interactiesites aan het oppervlak te creëren, die ieder op hun eigen manier interageren met het metaal of de combinaties van metalen in de stroom.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera

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
• Co-promotor: Dorbec Matthieu
• Mandaathouder: Van Dijck Jeroen

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Verschillende toepassingen zoals scheiding en sensoren worden rechtstreeks beïnvloed door de eigenschappen van de gebruikte materialen. De eigenschappen van het oppervlak en hun specifieke interacties met moleculen zijn zeer belangrijke aspecten die gecontroleerd en begrepen moeten worden om deze materialen en technologiën verder te kunnen ontwikkelen en te verbeteren in hun wekring. Organofosfonzuur modificatie is een gekende methode om het oppervlak van de metaaloxiden veelzijdiger te maken in hun interactie met organische moleculen en zo robuustheid en de structurele voordelen van de anorganische drager te combineren met de flexibiliteit aan interacties van organische moleculen. Hoewel er verschillende studies zijn die de synthesecondities correleren aan de oppervlak eigenschappen, ontbreekt gedetailleerde kennis naar hun impact op specifieke interacties met moleculen op moleculaire schaal. Daarom wordt in dit project kennis naar nauwgezette controle van de synthese en de materiaaleigenschappen gecombineerd met studie naar dynamische lokale interactie van moleculen met het oppervlak via in-situ EPR met spin probes en in-situ IR. We trachten hierbij: de correlatie tussen synthese condities en de resulterende oppervlak eigenschappen te ontrafelen en hun impact op lokaal interactie gedrag beïnvloed door bijdragen van de (pakking dichtheid van) de functionele groepen, ongebonden reactieve groepen van de organofosfonzuren en het titania oppervlak, welke samen resulteren in het geobserveerde gemiddelde adsorptie gedrag. Bovendien willen we op deze manier belangrijke aspecten van het oppervlak modificatie mechanisme vinden door studies naar de beweegbaarheid van probe moleculen tijdens het modificatie proces, in en met de gegrafte laag.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera
• Co-promotor: Van Doorslaer Sabine
• Mandaathouder: Sarker Rajib Kumar

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van dit onderzoeksproject is de gelijktijdige valorisatie van anorganische (Ca-Si en Fe-houdende) afvalstromen en CO2 tot duurzame bouwmaterialen. Het carbonatatie-proces biedt de mogelijkheid om CO2-emissies te reduceren in de PoA. In dit project onderzoeken we hoe afvalstromen van de PoA gerecycleerd kunnen worden en geconverteerd naar nieuwe bouwmaterialen met hoge toegevoegde waarde. Dit zal gebeuren via studie van het reactiemechanisme en opheldering van de specifieke rol van silica en ijzer op het vormingsproces van microstructuur van de bouwmaterialen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Co-promotor: Meynen Vera

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Hybride organisch-anorganische materialen voegen organische functionaliteit toe aan anorganische materialen. De aandacht verschuift hierbij geleidelijk van silica gebaseerde materialen naar metaaloxiden. Hoewel er veel vooruitgang is ontstaan in oppervlak modificatie met organische lagen, kunnen materialen met matrix geïncorporeerde organische groepen specifieke eigenschappen induceren die niet mogelijk zijn via oppervlak modificatie. Een zeer sterke evolutie vond plaats in hybride microporeuze materialen zoals "metal organic frameworks" (MOF's). Aan mesoporeuze hybride metaaloxiden werd daarentegen veel minder aandacht gegeven. Dit project focused op de aanmaak van dit type mesoporeuze hybride materialen door interactie van metaal oxide precursoren met di-organofosfonzuren (RO)2O-P-R'-P-O (OR)2, wat hun intrinsiek soortgelijke potentieel geeft als de silica gebaseerde PMO's (periodische mesoporeuze organosilicaten). Onderzoek op deze periodische mesoporeuze metaaloxide fosfonaten is echter veel minder beschreven door de complexiteit om deze materialen te controleren in hun eigenschappen tijdens templaat gestuurde syntheses. Wij hebben tot doel om de nodige kennis te ontwikkelen om de controle over de structurele en fysico-chemische eigenschappen te verwerven door de impact van de precursoren (type en hoeveelheid), synthese condities en kinetiek van condensatie te ontrafelen. Daarnaast zullen we strategieën ontwikkelen om de vaak gerapporteerde nood tot stabilisatie van de materialen op te lossen. Diepgaande en complementaire geavanceerde karakterisatietechnieken zullen worden toegepast om de correlatie te vinden tussen materiaal eigenschappen en de specifieke synthese en stabilisatie methoden om zo de onderliggende mechanismen voor controle van eigenschappen en stabiliteit te vinden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Metaaloxiden hebben een hoge chemische en mechanische stabiliteit, wat hun ideale dragermaterialen maakt voor een verscheidenheid aan toepassingen in katalyse en scheiding. Echter, metaaloxiden bezitten geen controleerbare selectieve interacties vermits ze enkel hydroxyl groepen bezitten aan hun oppervlak. Organische modificatiemethoden kunnen dit oplossen en aanleiding geven tot een grote verscheidenheid en affiniteit in interacties. De meest toegepaste oppervlak modificatiemethode is organosilanering, specifiek ontwikkeld voor silica dragers. Silica heeft echter een beperkte chemische stabiliteit waardoor een evolutie naar ontwikkeling van robuustere, stabiele dragermaterialen voor in-process toepassingen werd ingezet zoals in diverse scheidings- en zuiveringsprocessen. Titania en Zirconia zijn zulke goede stabielere alternatieven. Hun modificatie met organosilanen leidt echter tot onvoldoende stabiele bindingen. Nieuwe en alternatieve methoden zoals organofosfonzuur modificatie en de recent co-ontwikkelde (UA en VITO) gepatenteerde Grignard modificatie methoden zijn veelbelovend en resulteren in unieke oppervlak eigenschappen en scheidingsperformantie. Deze hoog potentiële methoden kunnen nieuwe opportuniteiten creëren voor affiniteit gedreven scheidingen, op maat gemaakt en hoog selectief omwille van hun geïnduceerde oppervlak eigenschappen. Ondanks hun potentieel ontbreekt vandaag de nodige fundamentele kennis naar de invloed van de modificatie condities en het type reagens op de verkregen fysicochemische eigenschappen, zeker indien functionele groepen beoogd worden anders dan lineaire koolwaterstoffen. Het invullen van dit gebrek aan kennis, is het doel van dit project. In eerste instantie willen we de impact van synthese condities, type modificatie methode en functionele groepen op de fysicochemische eigenschappen identificeren om gecontroleerde oppervlak eigenschappen te kunnen bekomen. Daarnaast willen we de impact van deze verkregen verschillen in oppervlak eigenschappen op de interactie met moleculen begrijpen. Dit DOCPRO4 heeft dus als doel de essentiële fundamentele kennis te ontwikkelen om een correlatie mogelijk te maken tussen synthese en verkregen fysicochemische eigenschappen enerzijds en de daaruit voortvloeiende specifieke moleculaire interacties van organofosfonzuur en grignard gemodificeerde oppervlakken anderzijds.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera
• Mandaathouder: Sarker Rajib Kumar

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

PARTIAL-PGMs omvat een geintegreerde aanpak voor de ontwikkeling van innovatieve, hoog-performante nanogestructureerde nabehandelingssystemen voor uitlaat in de automobiel industrie. De integrale aanpak zal resulteren in de combinatie van een 3-wegskatalysator (TWC) en een benzine stoffilter (GPF) die in staat zijn om te voldoen aan de erg strenge normen van de toekomst, in combinatie met een verlaagd gebruik van edelmetalen (PGMs) en zeldzame aarden (REE).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Oleochemicaliën zijn reeds een alternatieve hernieuwbare bron voor petrochemicaliën. Industriële processen die vetzuren of methyl esters van vetzuren (Fatty Acids Methyl Esters of FAME's) gebruiken moeten oliemengsels aanwenden, zelfs als enkele vetzuren hierin ongewenst zijn. Dit kan zorgen voor maar een beperkt aantal industriële toepassingen of voor een hogere kost bij het opzuiveringsproces. Een scheiding in hun individuele componenten zal het marktpotentieel doen stijgen én kan nieuwe markten openen. De doelstelling van dit doctoraatsonderzoek bestaat eruit een mogelijke scheidingsmethodiek te bieden voor vetzuren en hun afgeleiden met behulp van keramische gefunctionaliseerde nanofiltratiemembranen. Het doel is om een hogere scheidingsefficiëntie te bekomen dan bij de reeds bestaande technieken én daarbij een energiezuinige methode toe te passen, om zo de kostprijs te doen dalen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera
• Mandaathouder: Eyskens Inge

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht toegekend door de Universiteit Antwerpen. De promotor levert de Universiteit Antwerpen de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd door de universiteit.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera
• Mandaathouder: Meynen Vera

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van dit onderzoeksproject is de gelijktijdige valorisatie van anorganische (Ca-Si en Fe-houdende) afvalstromen en CO2 tot duurzame bouwmaterialen. Het carbonatatie-proces biedt de mogelijkheid om CO2-emissies te reduceren in de PoA. In dit project onderzoeken we hoe afvalstromen van de PoA gerecycleerd kunnen worden en geconverteerd naar nieuwe bouwmaterialen met hoge toegevoegde waarde. Dit zal gebeuren via studie van het reactiemechanisme en opheldering van de specifieke rol van silica en ijzer op het vormingsproces van microstructuur van de bouwmaterialen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Co-promotor: Meynen Vera

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

Abstract

Om het westerse energiesysteem toch flexibel, betrouwbaar en toegankelijk te houden is (chemische) energieopslag essentieel. In het door NanoHouse geïnitieerde project 'CO2 voor Energieopslag' (EnOp) worden energieopslag systemen en materialen ontwikkeld met CO2. EnOp heeft als doel om energieopslagsystemen en CO2-omzettingstechnologieën te ontwikkelen. Het opslaan van duurzaam opgewekte energie gebeurt onder andere door CO2 om te zetten in hoger-energetische koolstofverbindingen. Deze verbindingen kunnen worden gebruikt als vervanging voor fossiele brandstoffen (chemische energiedragers) en/of als grondstof voor eindproducten zoals kunststoffen (specialty chemicals). Onderzoek en ontwikkeling door EnOp resulteert in zeven uitgewerkte technologieën: Drie technologieën om zonlicht en CO2 om te zetten en op te slaan in de vorm van chemicaliën en brandstoffen. Vier technologieën om energie indirect via elektriciteit om te zetten zoals bv. via plasma technologie. Elk traject van EnOp wordt door een consortium van internationale partners uitgevoerd. Een businessteam intensiveert de grensoverschrijdende samenwerking. Dit team bestaat uit Vlaamse en Nederlandse ondernemers. Naast de inhoudelijke kennis worden op deze wijze ook Vlaamse en Nederlandse marktinzichten op een pragmatische manier betrokken bij EnOp.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera
• Co-promotor: Bogaerts Annemie

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht toegekend door de Universiteit Antwerpen. De promotor levert de Universiteit Antwerpen de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd door de universiteit. Het AGRECHEM consortium is een erkend excellentiecentrum van de Universiteit Antwerpen, met focus op groene en duurzame chemie. Eén van de grootste uitdagingen voor de toekomst omvat de productie van fijne chemicaliën op een duurzame manier. De vraag naar eco-vriendelijke en economisch voordelige syntheseroutes van chemicaliën vergt een gecoördineerde aanpak van wetenschappers met verschillende expertises, waarbij vooruitgang in synthese hand in hand gaat met vooruitgang in materiaalkarakterisering. Dit consortium groepeert dan ook twee onderzoeksgroepen gespecialiseerd in chemische synthese, en drie onderzoeksteams gespecialiseerd in materiaal karakterisering met focus op opheldering van mechanismen van chemische reacties. Het consortium heeft als doel om de bestaande onderzoeksexcellentie rond duurzame chemie binnen de Universiteit Antwerpen te consolideren en te versterken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Co-promotor: Goovaerts Etienne
• Co-promotor: Janssens Koen
• Co-promotor: Maes Bert
• Co-promotor: Van Doorslaer Sabine

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De invloeden van de reactorparameters en de materiaaleigenschappen van nanoporeuze Ti-katalysatoren op de conversie, selectiviteit en licht-efficiëntie in de fotokatalytische reductie van CO2 met water naar methanol worden nagegaan. Daarnaast worden nanoporeuze materialen met fotokatalytische activiteit onder zichtbaar licht ontwikkeld om een hogere conversie en licht-efficiëntie te bekomen. Dit wordt verwezenlijkt door dopering met koper en stikstof enerzijds en depositie van goud en zilver anderzijds.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Mandaathouder: Hoeven Nick

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit onderzoek zal getracht worden om CO2 en CH4 (twee broeikasgassen) via dry reforming om te zetten naar syngas (een mengsel van H2 en CO) en vervolgens naar methanol. Dit zal gebeuren door een synergie van plasma en katalyse, ofwel in twee stappen, ofwel (preferentieel) in één stap. De synergie zal bestudeerd worden door een pakking in een DBD reactor te plaatsen, vervolgens hierop een dragermateriaal aan te brengen en tenslotte hierop een katalytisch actief element af te zetten. Door dit stapsgewijs proces kan heel wat geleerd worden over de synergie tussen plasma en katalyse.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera
• Co-promotor: Bogaerts Annemie
• Mandaathouder: Michielsen Inne

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel. De behandeling van afvalwater voor de verwijdering van organische polluenten vergt wereldwijde aandacht. Geavanceerde oxidatie processen (AOPs) omvatten krachtige methoden om toxische organische polluenten te degraderen. Eén methode is die van de fotokatalytische conversie met TiO2 materialen onder UV belichting. Het doel van dit project is om innovatieve TiO2 gebaseerde fotokatalysatoren te ontwikkelen die actief zijn onder zichtbaar licht voor de fotokatalytische conversie van polluenten (organische kleurstoffen) in afvalwater.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het FWO/VITO. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO/VITO-expertpanel. Het project is gericht op de ontwikkeling van regenereerbare adsorbentia voor waterige afvalstromen. Dit topic kadert tevens in de recyclage en het hergebruik van kritische elementen/stoffen, vb. fosfaten. Het doel van het onderzoek is zowel de materiaalontwikkeling als de materiaalvormgeving om functionele adsorbentia te bekomen die ingezet worden voor de regeneratie van waardevolle kritische verbindingen. Hiertoe worden nieuwe gestructureerde LDH materialen bereid met hoge sorptiecapaciteit en selectiviteit voor fosfaat ionen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Mandaathouder: Seftel Elena

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project heeft als doel experimenteel bewijs te leveren dat fotokatalysatoren in plasma katalyse in staat zijn om CO2 te reduceren tot hernieuwbare basischemicaliën en brandstoffen (chemische energie) uitgaande van laag geconcentreerde CO2 stromen welke water en onzuiverheden bevatten. We beogen hiervoor de noodzakelijke basiskennis te ontwikkelen en aan te tonen dat deze technologie perfect aansluit met de recent gedefinieerde gebreken, noodzaak en opportuniteiten voor hoog potentiële CO2 conversie technologie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera
• Co-promotor: Bogaerts Annemie

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project worden diverse poreuze materialen (microporeuze en mesoporeuze) gemodificeerd teneinde op een gecontroleerde wijze hun eigenschappen te wijzigen. Hierdoor zullen hun adsorptie/desorptie en mogelijke katalytische gedrag geoptimaliseerd worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van dit doctoraatswerk bestaat erin om de mogelijkheden na te gaan om fijnkorrelige afval- en reststromen (voornamelijk silica-houdende) via een slimme vormgeving om te zetten naar keramische, hiërarchische microsferen die kunnen gebruikt worden in hoogwaardige toepassingen. Hiervoor zullen er extra functionaliteiten moeten ontstaan tijdens de keramische vormgeving die voor deze meerwaarde zorgen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera
• Mandaathouder: Pype Judith

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van het project is vooral gericht op de vormgeving van hiërarchische structuren startende van een fijn poeder. Afhankelijk van het systeem zijn verschillende coagulatiemechanismen mogelijk zoals, koelen, drogen of chemische reacties. Deze technieken zullen onderzocht worden met behulp van een referentie systeem. Daarnaast dient een overzicht opgemaakt te worden van de verschillende soorten fijnkorrelige reststromen die aanwezig zijn. In een laatste fase zal de gekozen reststroom omgezet worden in een hiërarchische structuur voor een welbepaalde toepassing.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel. In dit project worden nieuwe geordende heterogene katalysatoren ontwikkeld die stabiel zijn en waarvan de functionele groepen niet uitlogen tijdens de katalytische toepassing. Daartoe worden poreuze hybride materialen ontwikkeld (organisch-anorganisch) met zure en basische sites die onderling niet interageren. We richten ons dus op een precieze locatie van de functionele groepen in de poreuze structuur.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In nauwe samenweking tussen UA en VITO worden innovatieve methoden ontwikkeld om het oppervlak van keramische membranen te modificeren. De oppervlakken dienen stabiel te zijn in waterige omgeving, wat niet altijd mogelijk is met state-of-the-art technieken. Het doel van dit project is nieuwe modificatiemethode te gebruiken om een efficiënte anti-fouling coating te ontwikkelen op commerciële keramische nanofiltratie membranen om hun performantie in water te verhogen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het belangrijkste doel van het NEXTGENCAT project is de ontwikkeling van nieuwe milieuvriendelijke nanogestructureerde autokatalysatoren, gebruik makende van transitiemetaal nanopartikels die partieel of volledig de platinum gebaseerde metalen (PGMs) kunnen vervangen. Gebaseerd op nanotechnologie, zullen lage kost nanopartikels geincorporeerd worden in verschillende substraten, gaande van geavanceerde keramieken tot siliciumcarbides, voor de ontwikkeling van efficiënte en goedkopere katalysatoren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Co-promotor: Meynen Vera

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Volgens het gesloten loop principe worden "end-of-pipe" afvalstromen beschouwd als startmaterialen voor nieuwe of bestaande processen. In dit doctoraat worden twee zulke afvalstromen, nl. ijzerrijk afval en koostofdioxide (CO2), gecombineerd om een of meerdere nieuwe producten te vormen. Dit onderzoek zal een integrale oplossing bieden voor veel voorkomende en beschikbare afvalstromen zonder oog te verliezen voor economische en industriële toepasbaarheid.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera
• Mandaathouder: Michiels Koen

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project, zullen een breed gamma van poreuze architecturen (keramische en metallisch gebaseerd) die de laatste jaren ontwikkeld werden binnen de groep KMP (VITO), geoptimaliseerd worden naar hun gebruik als heterogene katalysatoren. De voordelen van de bekomen materialen zullen economisch geëvalueerd worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera
• Mandaathouder: Lefevere Jasper

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project betreft fundamenteel kennisgrensverleggend onderzoek gefinancierd door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen. Het project werd betoelaagd na selectie door het bevoegde FWO-expertpanel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera
• Co-promotor: Blockhuys Frank

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Deze doctoraatsstudie beoogt het simultaan opwaarderen van ijzerrijke afvalstromen en koolstofdioxide, die beiden end-of-pipe producten zijn, tot volwaardig bruikbare en economisch waardevolle producten. Daartoe zullen verschillende reactietypes, werkende bij verhoogde druk en temperatuur, aangewend en onderzocht worden. Om de industriële toepas- en haalbaarheid in te schatten zal een economische beoordeling worden opgemaakt van de uitgewerkte procedés, de gebruikte afvalstromen en de bekomen producten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera
• Mandaathouder: Michiels Koen

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De hoofddoelstelling van het project FunMem4Affinity is de exploratie en het begrijpen van het potentieel van affiniteitsscheiding met gefunctionaliseerde keramische membranen in nanofiltratie in organische solventen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het project beoogt de ontwikkeling en studie van nieuwe titania gebaseerde fotokatalysatoren met gecontroleerde eigenschappen voor fotodegradatie van polluenten onder zichtbaar licht (zowel in water als lucht). Het project spitst zicht tevens toe op mogelijke toepassingen van de fotokatalysatoren in de omzetting van CO2 in aanwezigheid van water, en op de afbraak van textielkleurstoffen in de waterfase.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Mandaathouder: Seftel Elena

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds EU. UA levert aan EU de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht toegekend door de Universiteit Antwerpen. De promotor levert de Universiteit Antwerpen de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd door de universiteit.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera
• Mandaathouder: Meynen Vera

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project behandelt de optimalisatie van de relatie tussen structuur en activiteit voor twee klassen van nanoporeuze materialen: Ag-TiO2 nanobuisjes en Periodische Mesoporeuze Organosilica's. We gebruiken hierbij een multidisciplinaire aanpak die geavanceerde 3D beeldvormingstechnieken combineert met moderne computationele methodes, beide op atomaire schaal. Dit laat toe om de synthese en de activiteit van de nanoporeuze materialen op een meer doelgerichte manier te verbeteren t.o.v. de klassieke trial-and-error methodes.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Co-promotor: Bals Sara
• Co-promotor: Batenburg Joost
• Co-promotor: Partoens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit onderzoeksproject beoogt de vorming van zeoliet-gefunctionaliseerde materialen via een alternatieve synthesemethode om zo het zeolietkarakter van deze materialen te verhogen en te controleren. Bovendien zal een belangrijk deel van het onderzoek bestaan uit het karakteriseren van deze structuren, waarbij de aandacht ligt op het in kaart brengen van de selectiviteit van deze materialen naar adsorptie toe. Er wordt immers verwacht dat deze materialen sterk verschillende adsorptie-eigenschappen bezitten tegenover de klassieke zeolieten en de mesoporeuze materialen met amorfe silica wanden. Hierbij zal belangrijke fundamentele kennis van de zeolietnanopartikels, waaruit deze structuren zijn opgebouwd, worden bekomen. Belangrijk hierbij is het karakteriseren van de grootte en de kristalliniteit van de partikels. Verschillende synthesewegen zullen bewandeld worden ter bereiding van de uiteindelijke materialen, waarbij een controle over de morfologie en de verhouding microporositeit/mesoporositeit ten aanzien van de functionaliteit van de materialen belangrijk is.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Co-promotor: Meynen Vera
• Mandaathouder: Van Oers Cynthia

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het project omvat de ontwikkeling van nieuwe hybride mesoporeuze materialen voor toepassingen op het gebied van sorptie en katalyse. Verschillende synthesemethoden zullen onderzocht worden en de materialen gedetailleerd gekarakteriseerd via electon paramagnetische resonantie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds een privé-instelling. UA levert aan de privé-instelling de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

- Uitvoeren van syntheses van nanoporeuze titania (en titania-silica) materialen, gevolgd door relevante karakterisering (spectroscopie FTIR, Raman, porositeit, thermische analyse); - Testen van de nanomaterialen in fotokatalytische toepassingen; - Opheldering van het synthesemechanisme van deze nanoporeuze materialen via gespecialiseerde EPR technieken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Co-promotor: Van Doorslaer Sabine
• Mandaathouder: Vinck Evi

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het onderzoek beoogt de synthese van hoog-selectieve keramische membranen voor procesge'integreerde toepassingen via templaat geassisteerde sol-gel methoden. Deze methoden openen niet alleen de mogelijkheid voor membranen met hoge selectiviteit en tailor-made poriegrootte, maar kunnen ook leiden tot membranen met chirale selectiviteit. De ontwikkelde membranen zullen getest worden op hun performantie in solventfiltratie. Een specifieke procestoepassing zal geselecteerd worden om hun marktpotentieel te demonstreren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Mandaathouder: Herregods Sebastiaan

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van dit project is een systematische en fundamentele studie van de verschillende mogelijke synthesecondities welke leiden tot de vorming van deze composiet (micro- mesoporeuze) materialen met ingebouwde heteroelementen. Hierbij staat de gecontroleerde vorming van de poriën, de verkregen morfologie en de coördinatie, bindingsplaatsen en sterkte van de actieve elementen centraal. Ook mogelijkheid tot het gecontroleerd aanpassen van de verhouding microporositeit/mesoporositeit en de diameter van de respectievelijke poriën is van groot belang voor dit type van materialen. Aandacht voor het synthesemechanisme waarmee deze materialen worden gevormd, heeft hierin een belangrijke rol.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Mandaathouder: Vernimmen Jarian

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De markt breidt uit naar complexere, procesgeïntegreerde scheidingen welke solventstabiele nanoporeuze membranen vereisen. Keramische nanoporeuze membranen vertonen een hoge stabiliteit in solventen maar zijn inherent hydrofiel. Het grote potentieel van toepassingen in de fijn-chemie (farmacie, agrochemie, enz.) vereist daarom de ontwikkeling van nieuwe stabiele keramische membranen met organische functionele groepen aan het oppervlak, welke hoge fluxen voor apolairdere solventen en sterk verbeterde solventscheidingen toelaten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Meynen Vera
• Co-promotor: Cool Pegie
• Co-promotor: Maes Bert

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project beoogt de optimalisatie van de synthese van hydrofobe membranen, om een zo hoog mogelijk scheidend vermogen voor moleculen van 500 Dalton te verkrijgen. Het onderzoek concentreert zich op de optimalisatie op poeders en houdt vooral post-modificaties en een uitgebreide karakterisering in. Het voordeel van de post-modificaties is dat een breed aantal andere functionalisaties mogelijk zijn. Het project beoogt de verkenning van dit breed gamma aan functionaliteiten en de ontwikkeling van procedures om tot optimale gefunctionaliseerde membranen te komen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Mandaathouder: Meynen Vera

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In onderhavig project zal de invloed van de synthesecondities en depositietechnieken op de finale eigenschappen van dunne titania (TiO2) lagen worden nagegaan. Innovatieve methoden voor de vorming van poreuze poeders (UA, promotor P. Cool) zullen gecombineerd worden met recente expertise in verband met het vormen van dunne lagen (Uhasselt, promotor M.K. Van Bael). Aandacht zal ook besteed worden aan postsynthetische methoden om de stabiliteit en de eigenschappen van de materialen verder te controleren. Er wordt uitgegaan van de wetenschappelijke kennis voorhanden voor de vorming van poeders en er wordt onderzocht of deze overdraagbaar is op de vorming van dunne lagen. Op deze manier wordt getracht om fundamentele kennis te verwerven over de parameters welke controle mogelijk maken over de structuur en eigenschappen van het afgezette titania. Dit is van groot belang voor fotogeïnduceerde toepassingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Co-promotor: Meynen Vera

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit onderzoeksproject beoogt de vorming van zeoliet-gefunctionaliseerde materialen via een alternatieve synthesemethode om zo het zeolietkarakter van deze materialen te verhogen en te controleren. Bovendien zal een belangrijk deel van het onderzoek bestaan uit het karakteriseren van deze structuren, waarbij de aandacht ligt op het in kaart brengen van de selectiviteit van deze materialen naar adsorptie toe. Er wordt immers verwacht dat deze materialen sterk verschillende adsorptie-eigenschappen bezitten tegenover de klassieke zeolieten en de mesoporeuze materialen met amorfe silica wanden. Hierbij zal belangrijke fundamentele kennis van de zeolietnanopartikels, waaruit deze structuren zijn opgebouwd, worden bekomen. Belangrijk hierbij is het karakteriseren van de grootte en de kristalliniteit van de partikels. Verschillende synthesewegen zullen bewandeld worden ter bereiding van de uiteindelijke materialen, waarbij een controle over de morfologie en de verhouding microporositeit/mesoporositeit ten aanzien van de functionaliteit van de materialen belangrijk is.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Co-promotor: Meynen Vera
• Mandaathouder: Van Oers Cynthia

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De twee krachtlijnen van dit onderzoeksproject zullen gebaseerd zijn, enerzijds op het rechtstreeks combineren van zeolieten met mesoporeuze materialen. Anderzijds, zal de vorming van hybride materialen nagestreefd worden in welke mesoporeuze dragers worden gemodificeerd met organische groepen om alzo de selectiviteit te verhogen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Mandaathouder: Meynen Vera

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van dit project is een systematische en fundamentele studie van de verschillende mogelijke synthesecondities welke leiden tot de vorming van deze composiet (micro- mesoporeuze) materialen met ingebouwde heteroelementen. Hierbij staat de gecontroleerde vorming van de poriën, de verkregen morfologie en de coördinatie, bindingsplaatsen en sterkte van de actieve elementen centraal. Ook mogelijkheid tot het gecontroleerd aanpassen van de verhouding microporositeit/mesoporositeit en de diameter van de respectievelijke poriën is van groot belang voor dit type van materialen. Aandacht voor het synthesemechanisme waarmee deze materialen worden gevormd, heeft hierin een belangrijke rol.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Mandaathouder: Vernimmen Jarian

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit onderzoeksproject beoogt de vorming van zeoliet-gefunctionaliseerde materialen via een alternatieve synthesemethode om zo het zeolietkarakter van deze materialen te verhogen en te controleren. Bovendien zal een belangrijk deel van het onderzoek bestaan uit het karakteriseren van deze structuren, waarbij de aandacht ligt op het in kaart brengen van de selectiviteit van deze materialen naar adsorptie toe. Er wordt immers verwacht dat deze materialen sterk verschillende adsorptie-eigenschappen bezitten tegenover de klassieke zeolieten en de mesoporeuze materialen met amorfe silica wanden. Hierbij zal belangrijke fundamentele kennis van de zeolietnanopartikels, waaruit deze structuren zijn opgebouwd, worden bekomen. Belangrijk hierbij is het karakteriseren van de grootte en de kristalliniteit van de partikels. Verschillende synthesewegen zullen bewandeld worden ter bereiding van de uiteindelijke materialen, waarbij een controle over de morfologie en de verhouding microporositeit/mesoporositeit ten aanzien van de functionaliteit van de materialen belangrijk is.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Mandaathouder: Van Oers Cynthia

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Focus in dit project ligt hoofdzakelijk op PMO's (Periodische Mesoporeuze Organosilica's), een nieuwe klasse van poreuze hybride materialen. Er wordt voornamelijk gewerkt met BTEB (1,4-bistriethoxysilylbenzeen) als precursor. Wat resulteert in een structuur met kristallijne wanden, afwisselend een benzeenring en siloxaanbinding. Door middel van organische functionalisatie van de benzeenring is er een verdere modificatie mogelijk. De mogelijke toepassingen van PMO's worden veelvuldig aangehaald in recente literatuur, maar werden nog niet uitvoerig getest. Doel is dan ook de noodzaak van deze materialen op het vlak van katalyse en "metal-scavenging" te onderzoeken en te vergelijken met analoge gefunctionaliseerde silica en polymeermaterialen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Co-promotor: Maes Bert
• Mandaathouder: Smeulders Geert

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project beoogt de fabricage van materialen met toepassing van sterke magnetische velden met grotere afmetingen aan een redelijke prijs. Voor dit specifieke project werden processen geselecteerd, die van strategische waarde zijn voor de betrokken onderzoeksgemeenschap, alsook voor de materiaalverwerkende industrie in Vlaanderen. De belangrijkste processen zijn: a) het verwijderen van fijne inclusies uit vloeibaar metaal en b) het structureren van functionele keramieken voor verbeterde eigenschappen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project zullen anorganische dragermaterialen (SiO2, TiO2) gemodificeerd worden met organische groepen ter verhoging van de selectiviteit, activiteit en stabiliteit in diverse toepassingen, vnl. in keramische membraantoepassingen voor filtratie, afvalwaterzuivering,... Op deze manier worden aldus organische-anorganische hybride materialen aangemaakt met superieure eigenschappen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit onderzoeksproject zal getracht worden een nieuwe familie katalytische dragermaterialen met gecombineerde micro- en mesoporien en een hoge structurele stabiliteit te synthetiseren. Twee methoden zullen hierbij gevolgd worden: (1) het inbouwen van kristallijne, microporeuze zeoliet nanocapsules in de mesoporien van een geordend dragermateriaal en (2) de synthese van een geordend mesoporeus dragermateriaal met kristallijne microporeuze wanden. Zulke materialen kunnen interessante ontwikkelingen vormen in verschillende disciplines zoals selectieve katalyse, gecontroleerde vrijstelling van producten, adsorptie en scheidingen. Hun stabiliteit zal toelaten om hen te gebruiken in processen met extreme reactie omstandigheden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Promotor: Vansant Etienne
• Mandaathouder: Meynen Vera

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit is een samenwerkingsverband tussen chemici en scheikundige ingenieurs op het gebied van heterogene katalyse. Hierbij wordt getracht de actieve plaats op atomair niveau te verstaan, om van daaruit een katalysator op te bouwen in een reactor in de industrie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Promotor: Vansant Etienne

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Nieuwe nanoporeuze silicium en niet-silicium gebaseerde materialen met gecombineerde micro- en mesoporositeit worden ontwikkeld en vervolgens katalytisch geactiveerd met transitiemetaaloxiden volgens innovatieve methoden. Een combinatie van macroscopische technieken en elektron microscopie zal gebruikt worden om een volledige structurele karakterisering van de katalysatoren te bekomen. Via TEM zal de morfologie en de poriestructuur bepaald worden en zal tevens getracht worden om de actieve metaalplaatsen in de poreuze matrix van de katalysator te localiseren. Deze informatie op nanometerschaal is van essentieel belang om het verband tussen de toegepaste synthesestrategie en de structuur en katalytische performantie van de katalysator op te helderen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Promotor: Vansant Etienne
• Co-promotor: Van Tendeloo Staf

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit excellentie netwerk beoogt de onderzoekssamenwerking tussen 19 Europese gerenomeerde onderzoekslaboratoria, aangevuld met 10 Europese satellietlaboratoria. De gemeenschappelijke onderzoeksactiviteiten steunen op 5 procespijlers: 1) synthese processen, 2) katalytische processen, 3) sorptie processen (scheiding en stockage), 4) membraan processen, 5) nieuwe processen. Het laboratorium adsorptie en katalyse tracht nieuwe vormingsprocessen van poreuze materialen te ontwikkelen met specifieke eigenschappen voor 'clean technology' toepassingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Promotor: Vansant Etienne

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Om aan bestaande textielproducten een meerwaarde te geven worden specifieke functies ingebouwd. In dit project zullen poreuze katalysatoren worden ingebouwd in verschillende textielprodukten, die actief, geur- of toxische componenten (sigarettenrook, zweet, formaldehyde, VOC's) uit de binnenhuislucht adsorberen en -om verzadiging te vermijden- ook katalytisch degraderen. De mogelijkheden omtrent adsorptie en katalytische degradatie, door gebruik te maken van verschillende titania katalysatoren, zullen geoptimaliseerd worden a.h.v. de nodige analysetechnieken (o.a. de selectiviteit en de stabiliteit van de katalytische degradatie is van groot belang).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vansant Etienne

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit onderzoeksproject zal getracht worden een nieuwe familie katalytische dragermaterialen met gecombineerde micro- en mesoporien en een hoge structurele stabiliteit te synthetiseren. Twee methoden zullen hierbij gevolgd worden: (1) het inbouwen van kristallijne, microporeuze zeoliet nanocapsules in de mesoporien van een geordend dragermateriaal en (2) de synthese van een geordend mesoporeus dragermateriaal met kristallijne microporeuze wanden. Zulke materialen kunnen interessante ontwikkelingen vormen in verschillende disciplines zoals selectieve katalyse, gecontroleerde vrijstelling van producten, adsorptie en scheidingen. Hun stabiliteit zal toelaten om hen te gebruiken in processen met extreme reactie omstandigheden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vansant Etienne
• Mandaathouder: Meynen Vera

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Gefunctionaliseerde hexagonale mesoporeuze MSU silica dragermaterialen met grote poriediameter tussen 4 en 15 nm worden bereid volgens een nieuwe, ecologische en economische voordelige synthese procedure. Tijdens een post-synthetische modificatie stap wordt het oppervlak van deze materialen gefunctionaliseerd met geschikte groepen (thiol, chloride, amine functies), die een sterke interactie aangaan met enzymen. Vervolgens worden een reeks van enzymen met variabele grootte geïmmobiliseerd op de MSU dragermaterialen. De invloed van de dragereigenschappen, zoals porositeit en oppervlaktekarakteristieken, op de geadsorbeerde hoeveelheid enzymes worden geëvalueerd, alsook de stabiliteit van de bekomen enzyme/silica composietmaterialen. Tot slot wordt de activiteit van de enzyme/mesoporeuze MSU katalysatoren bepaald in een geschikte biokatalytische reactie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Co-promotor: Vansant Etienne

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vansant Etienne

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het uitgangspunt van dit projectvoorstel is een Europese richtlijn die de industriële uitstoot van solventen door verdamping wenst tegen te gaan (zowel bij productie als bij gebruik). Hierdoor krijgen bedrijven die gebruik maken van organische oplosmiddelen strengere activiteitsspecifieke grenswaarden opgelegd, zowel voor geleide als voor diffuse emissies. Het doel van het voorgestelde onderzoeksproject is het aanbieden van een beslissingstraject om de best beschikbare oplossing te selecteren om aan de nieuwe wetgeving te voldoen. De realisatie van de doelstelling zal gebeuren aan de hand van een evaluatie van nageschakelde technieken en preventieve maatregelen. Experimenteel onderzoek op labo- en pilootschaal zal de technische mogelijkheden onderzoeken om door scheiding met gasmembranen of door adsorptie-desorptie op actieve kool of zeolieten, de concentratie van de solventen in de afgassen te verhogen, zodat de aangerijkte solventstroom op een efficiënte wijze door naverbranding of condensatie verwerkt kan worden. Experimenten zullen hierbij zowel op synthetische lucht- en solventmengsels (labo) als op reële solventemissies (piloot) uitgevoerd worden. Op basis van de onderzoeksresultaten, de literatuurgegevens en de kennis in de gebruikersgroep zal een technisch-economische evaluatie aantonen welke combinatie van nageschakelde technieken het meest geschikt is voor de verwijdering van solventemissies. Een evaluatie van de preventieve maatregelen moet leiden tot het afschatten van het potentieel van een equivalent reductieprogramma. Hierbij zal de reductie van diffuse emissie een centrale rol krijgen. Een economische evaluatie tenslotte zal het mogelijk maken om de investerings- en werkingskosten van de meest relevante oplossingen in te schatten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vansant Etienne

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vansant Etienne
• Mandaathouder: Cool Pegie

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vansant Etienne

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Methoden zullen ontwikkeld worden om nanofilmen van diverse zwellingskleien en poreus silica te maken. Tevens zullen deze nanofilmen getest worden op het adsorptie en katalytische eigenschappen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vansant Etienne

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Twee nieuw dubbel-resonantie NMR technieken zullen gebruikt worden om de resolutie van de vaste stof NMR karakterisatie te verhogen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vansant Etienne

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project worden diverse poreuze materialen (microporeuze en mesoporeuze) gemodificeerd teneinde op een gecontroleerde wijze hun eigenschappen te wijzigen. Hierdoor zullen hun adsorptie/desorptie en mogelijke katalytische gedrag geoptimaliseerd worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Cool Pegie
• Promotor: Vansant Etienne

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium adsorptie en katalyse (LADCA)

Project type(s)

• Onderzoeksproject