Naar een nieuw type van synthetische controle voor zeoliet katalysatoren: ongewone reactoren en elektrische velden

Hoewel zeolietsynthese in wezen een assemblage is van silicium- en aluminiumoxide rond positief geladen templaatmoleculen, hangt het resultaat sterk af van de kinetiek. Toch laten klassieke reactoren en strategieën nauwelijks precieze controle toe over het kinetisch samenspel, en dus de eigenschappen van het gemaakte zeoliet. Dit komt voornamelijk door de complexe en niet goed begrepen rol van Coulombische en andere moleculaire interacties tussen de verscheidene bouwblokken, en bijgevolg hun concentratieprofielen in de reactor. Zelfs voor gevestigde katalysatoren ontbreekt er vaak een synthetische controle over hun belangrijkste eigenschappen. Een dergelijke controle is echter essentieel om betere katalytische processen te ontwikkelen in het licht van wereldwijde uitdagingen. Dit PhD project, in het kader van het ERC-project ‘Z-EURECA’, wil een revolutie teweegbrengen in de zeolietsynthese, niet door de gebruikelijke zoektocht naar ingrediënten, maar door nieuwe reactor-gebaseerde handvatten te introduceren. Meer bepaald zullen externe elektrische velden gebruikt worden om controle uit te oefenen over kinetische routes. Op basis van nieuwe reactorontwerpen zal actieve manipulatie van de verschillende Coulomb- en interspecies-interacties tijdens de synthese mogelijk zijn. Het doel van dit project is om nieuwe tools te ontwikkelen die toegang geven tot synthetische controle over zeolieten, en deze controle te valideren in relevante, katalytische, zuurbase en redoxreacties. Zo zal er geprobeerd worden een oplossing te bieden aan prominente duurzame katalyse-uitdagingen van onze grondstof-hongerige samenleving.