Utilizzando la microscopia a fluorescenza, dottorato di ricerca Il candidato Frank Hendriks ha studiato l'accessibilità, struttura e reattività delle singole particelle di catalizzatore. Il suo lavoro ha portato a diverse scoperte tecnologiche, oltre a due importanti pubblicazioni. Hendriks discuterà la sua tesi nella Sala dell'Università il 20 dicembre.

"Nel mio primo progetto, Ho studiato una particella di catalizzatore completa con un microscopio e ho usato la fluorescenza per seguire un singolo tipo specifico di molecola con un alto grado di precisione, " Spiega Hendriks. Ha seguito i movimenti della molecola attraverso la rete di pori in una singola particella di catalizzatore. "Puoi davvero seguire una singola molecola, " aggiunge. "Questo è estremamente speciale, ma è anche estremamente difficile. Questa è stata la prima volta che la tecnologia è stata utilizzata su un vero catalizzatore, invece di un sistema modello. Mostra quanto sia complessa la "road map" del catalizzatore. Sono tante le strade che possono portare a Roma, o la posizione cataliticamente attiva."

Montagna di informazioni

Dopo due settimane di esperimenti, Hendriks ha iniziato a lavorare sui dati risultanti. "Era un'intera montagna di informazioni; un totale di 60, 000 fotogrammi video. Gigabyte di dati. È stato difficile trasformare tutto questo in una bella storia." Dopo due anni passati ad analizzare i dati, Hendriks è stato in grado di tracciare connessioni tra il movimento delle molecole e la rete di pori nelle particelle di catalizzatore.

Nei sistemi modello, le molecole che si osservano spesso mostrano solo piccole variazioni di velocità, perché si trovano in una semplice rete di pori. "Nella complessa rete della nostra particella catalizzatrice, le cose sembravano un po' diverse, " dice Hendriks. "Abbiamo visto un'ampia varietà di velocità, perché le molecole si muovevano attraverso pori di dimensioni diverse." I risultati di questo studio, uno sforzo collaborativo dell'Università di Utrecht e dell'Università di Lovanio, sono stati pubblicati la scorsa estate nell'influente Giornale della Società Chimica Americana .

Risoluzione estremamente alta

Nella seconda metà del suo dottorato di ricerca. studi, Hendriks ha esaminato la relazione tra la struttura di un catalizzatore e la sua reattività. Fare così, ha usato un nuovo metodo per tagliare il materiale catalizzatore in fette sottili, che gli ha permesso di osservare per la prima volta sia la struttura che l'attività del catalizzatore ad altissima risoluzione. I risultati hanno mostrato che non tutte le zeoliti nelle particelle di catalizzatore sono ugualmente attive, anche se avevano strutture simili.

A differenza del suo primo esperimento, la maggior parte del suo lavoro consisteva nel far funzionare l'esclusiva installazione di prova, piuttosto che analizzare i risultati. "Era una sfida anche solo essere in grado di condurre misurazioni. Per questo esperimento, in realtà abbiamo combinato due diversi tipi di attrezzatura, uno dei quali funziona solo nel vuoto. Ci è voluto un anno prima che potessimo far funzionare la combinazione." L'analisi dei dati per questo esperimento, che ha portato a una pubblicazione sulla rivista leader Angewandte Chemie , ci sono voluti sei mesi per completarlo.

A Hendriks non importava che gli ci fosse voluto così tanto tempo per far funzionare l'installazione di prova. "Fare funzionare qualcosa è un puzzle molto concreto. Il fatto che fosse così difficile analizzare i dati del mio primo esperimento era più frustrante, perché non sapevo cosa sarebbe saltato fuori, o se anche solo rivelasse dei risultati. Con un'installazione di prova, sai subito se funziona o no."