Promotie: Catalysts in Focus - Spectroscopic Toolbox for Mapping Local Temperature and Reaction Phenomena

tot

Hoe kunnen we CO2, een belangrijke veroorzaker van klimaatverandering, omzetten in iets nuttigs? Het onderzoek beschreven in dit proefschrift richt zich op het ontwikkelen van analytische tools om te bestuderen hoe we CO2 efficiënter kunnen omzetten in waardevolle brandstoffen en chemicaliën, wat essentieel is voor een duurzamere toekomst. Om dit proces te begrijpen en te verbeteren, moeten we katalysatoren – de materialen die chemische reacties versnellen – bestuderen op verschillende relevante lengteschalen, van zeer klein (moleculen en atomen) tot groot (chemische reactoren). 

In dit onderzoek zijn twee technieken ontwikkeld en getest, waarbij de interactie tussen licht en materie wordt gebruikt om katalysatoren in actie te bestuderen: luminescentie thermometrie, waarmee temperatuurveranderingen worden gemeten, en Raman-spectroscopie, waarmee moleculen en reactietussenproducten zichtbaar worden gemaakt. Met deze tools biedt het onderzoek inzicht in hoe katalysatoren onder werkelijke omstandigheden presteren, waardoor ze efficiënter kunnen worden gemaakt. 

Bijvoorbeeld, tijdens CO2-hydrogenatie (een reactie die CO2 en waterstof omzet in nuttige producten) werden temperatuurveranderingen op micrometerschaal gemeten met speciaal ontworpen thermometerdeeltjes. Deze deeltjes werden ook gebruikt om temperatuurveranderingen op het elektrodeoppervlak te volgen tijdens elektro-katalytische watersplitsing, een cruciale reactie voor de productie van ‘groene’ waterstof. Daarnaast zijn verbeterde materialen ontwikkeld om tussenproducten van reacties betrouwbaarder te meten door verbeteringen in signaalsterkte en homogeniteit. 

Dit onderzoek kan worden gebruikt om tools te ontwerpen die katalytische reacties op verschillende lengteschalen beter leren te begrijpen. Zo draagt het bij aan innovaties in chemische conversietechnologieën voor een duurzamere en uiteindelijk circulaire samenleving.

LET OP: De kandidaat houdt een lekenpraatje voorafgaand aan de verdediging van het proefschrift, de livestream start daarom een kwartier eerder.

Begindatum en -tijd
Einddatum en -tijd
Locatie
Hybride: online (livestream link) en voor genodigden in het Academiegebouw, Domplein 29
Promovendus
T.S. Jacobs
Proefschrift
Catalysts in Focus - Spectroscopic Toolbox for Mapping Local Temperature and Reaction Phenomena
Promotor(es)
prof. dr. ir. B.M. Weckhuysen
Co-promotor(es)
dr. W. van der Stam
Meer informatie
Abstract via Utrecht University Repository