20 december 2017 van 10:30 tot 11:30

Promotie Frank Hendriks

Toegankelijkheid, structuur en reactiviteit van individuele katalysatordeeltjes, bestudeerd met behulp van fluorescentiemicroscopie

Frank Hendriks bestudeerde de toegankelijkheid, structuur en reactiviteit van individuele katalysatordeeltjes, met behulp van fluorescentiemicroscopie als belangrijkste techniek. 

In het eerste deel van de thesis bestudeerde Hendriks zeolietpoeders en kristallen, waarbij hij fundamentele inzichten kreeg in de toegankelijkheid en interne structuur. Eerste maakte hij vier soorten organische probe-moleculen met verschillende diameters. Deze gebruikte hij vervolgens om te laten zien dat zowel de toegankelijkheid van een zeoliet als de snelheid waarmee moleculen kunnen binnendringen afhangt van de diameter van het molecuul. 

Daarnaast bestudeerde hij de de interacties van de moleculen met de zeoliet. Vervolgens gebruikte hij deze moleculen om zeolietkristallen met MFI, BEA en FER te bestuderen. Hendriks bepaalde van deze kristallen de porie-oriëntatie, alsmede defecten in de interne structuur en de toegankelijkheid van de kristallen voor de probe-moleculen van verschillende grootte.

In het tweede deel bestudeerde hij industrieel gebruikte katalysatoren, met name vloeibaar-katalytisch-kraken-katalysatoren (fluid catalytic cracking, FCC). Met behulp van een geavanceerde meettechniek, namelijk fluorescentiemicroscopie die gevoelig is voor de emissie van individuele moleculen bestudeerde hij zowel de toegankelijkheid als de structuur-activiteit relaties. 

Hij volgde de beweging van een molecuul met eenzelfde diameter als de voeding in de echte katalytische reactie  door het porienetwerk van de katalysator. Het blijkt dat de moleculen door het porienetwerk bewegen, maar ook geadsorbeerd kunnen zijn aan de wand van de porie. 

Door middel van een nieuwe methode om de katalysator in dunne plakjes te snijden, bestudeerde Hendriks de onderlinge samenhang tussen de structuur en de reactiviteit, voor het eerst met extreem hoge resolutie. Uit de resultaten komt naar voren dat niet alle zeolieten in katalysatordeeltjes even actief zijn, ook al lijken ze in structuur gelijk.
 

Begindatum en -tijd
20 december 2017 10:30
Einddatum en -tijd
20 december 2017 11:30
Promovendus
F.C. (Frank) Hendriks
Proefschrift
Accessibility, Structure and Reactivity of Individual Catalyst Particles Studied by Fluorescence Microscopy
Promotor(es)
prof.dr.ir. B.M. Weckhuysen
Co-promotor(es)
dr. P.C.A. Bruijnincxdr. F. Meirer