3D characterization of coated nanoparticles and soft-hard nanocomposites

Datum: 5 september 2018

Locatie: Campus Groenenborger, U0.24 - Groenenborgerlaan 171 - 2020 Antwerpen (route: UAntwerpen, Campus Groenenborger)

Tijdstip: 16 uur

Organisatie / co-organisatie: Departement Fysica

Promovendus: Nathalie Claes

Promotor: Sara Bals

Korte beschrijving: Doctoraatsverdediging Nathalie Claes - Faculteit Wetenschappen, Departement Fysica



Abstract

Het gebruik van nanomaterialen in commerciële producten zoals verf, katalysatoren en farmaceutische producten wordt vaak belemmerd door een slechte stroombaarheid, het optreden van oxidatie of beperkte dispersie eigenschappen. Daarom worden veel inspanningen geleverd om deze functionele eigenschappen van (nano)materialen te verbeteren. Wanneer de deeltjesgrootte afneemt, neemt de verhouding van het oppervlak tot het volume toe waardoor de bijdrage van oppervlakte-atomen groter wordt op de nanoschaal. Hierdoor beginnen de atomen aan het oppervlak de eigenschappen van deze nanomaterialen te domineren en beheersen. Als gevolg kunnen de eigenschappen en toepassingen van nanomaterialen drastisch worden gewijzigd door het aanbrengen van oppervlaktecoatings. Vaak wordt een "zachte" organische coating aangebracht op een "hard" anorganisch nanodeeltje. Echter, de verschillende eigenschappen van deze materialen maken de  karakterisering van deze zachte-harde hybride materialen complex.

Door gebruik te maken van geavanceerde specimen preparatie en geoptimaliseerde beeldvormingstechnieken werd de karakterisatie van verschillende omhulde nanodeeltjes en zachte-harde nanocomposieten mogelijk gemaakt. De 2D- en 3D-karakterisering in dit proefschrift werd uitgevoerd met behulp van transmissie elektronenmicroscopie. Hierbij hebben de optimalisatie van het ondersteunende TEM-grid en het gebruik van geavanceerde beeldvormingsmethoden, zoals de uitgaande-golfreconstructie, geleid tot het gelijktijdig visualiseren van de zachte en harde materialen. Daarnaast zijn methoden zoals cryo elektronentomografie, die routinematig worden gebruikt in de biologie, met succes toegepast op zacht-harde composieten om materiaalwetenschappelijke vragen te onderzoeken. Samengevat, geavanceerde methoden voor de voorbereiding van het specimen samen met verschillende beeldvormings- en spectroscopische technieken werden toegepast, geëvalueerd en geoptimaliseerd om de morfologie en de eigenschappen van omhulde nanodeeltjes en zachte-harde nanocomposieten te onderzoeken.



Link: http://www.uantwerpen.be/wetenschappen