Usando microscopía de fluorescencia, Doctor. El candidato Frank Hendriks ha estudiado la accesibilidad, estructura y reactividad de las partículas de catalizador individuales. Su trabajo ha resultado en varios avances tecnológicos, así como dos importantes publicaciones. Hendriks defenderá su disertación en el University Hall el 20 de diciembre.

"En mi primer proyecto, Estudié una partícula de catalizador completa con un microscopio y utilicé la fluorescencia para seguir un solo tipo específico de molécula con un alto grado de precisión. "Hendriks explica. Siguió los movimientos de la molécula a través de la red de poros en una sola partícula de catalizador." Realmente se puede seguir una molécula individual, ", agrega." Eso es extremadamente especial, pero también es extremadamente difícil. Esta fue la primera vez que se utilizó la tecnología en un catalizador real, en lugar de un sistema modelo. Muestra cuán compleja es realmente la "hoja de ruta" del catalizador. Hay muchos caminos que pueden llevar a Roma, o la ubicación catalíticamente activa ".

Montaña de información

Después de dos semanas de experimentos, Hendriks comenzó a trabajar en los datos resultantes. "Esa fue toda una montaña de información; un total de 60, 000 fotogramas de video. Gigabytes de datos. Fue difícil convertir todo eso en una buena historia ". Después de dos años analizando los datos, Hendriks pudo establecer conexiones entre el movimiento de las moléculas y la red de poros en las partículas del catalizador.

En sistemas modelo, las moléculas que se observan a menudo muestran solo pequeñas variaciones de velocidad, porque están ubicados en una simple red de poros. "En la compleja red de nuestra partícula de catalizador, las cosas se veían un poco diferentes, ", dice Hendriks." Vimos una amplia variedad de velocidades, porque las moléculas se mueven a través de poros de diferentes tamaños ". Los resultados de este estudio, un esfuerzo de colaboración de la Universidad de Utrecht y la Universidad de Lovaina, fueron publicados el verano pasado en el influyente Revista de la Sociedad Química Estadounidense .

Resolución extremadamente alta

En la segunda mitad de su doctorado. estudios, Hendriks examinó la relación entre la estructura de un catalizador y su reactividad. Para hacerlo usó un nuevo método para cortar el material del catalizador en rodajas finas, lo que le permitió observar por primera vez tanto la estructura como la actividad del catalizador a una resolución extremadamente alta. Los resultados mostraron que no todas las zeolitas en las partículas del catalizador son igualmente activas, a pesar de que tenían estructuras similares.

En contraste con su primer experimento, la mayor parte de su trabajo consistió en hacer funcionar la instalación de prueba única, en lugar de analizar los resultados. "Fue un desafío poder realizar mediciones. Para este experimento, de hecho, combinamos dos tipos diferentes de equipos, uno de los cuales solo funciona en vacío. Pasó un año antes de que pudiéramos hacer que la combinación funcionara ". El análisis de los datos de este experimento, que resultó en una publicación en la revista líder Angewandte Chemie , tardó seis meses en completarse.

A Hendriks no le importó que le tomara tanto tiempo hacer funcionar la instalación de prueba. "Hacer que algo funcione es un rompecabezas muy concreto. El hecho de que fuera tan difícil analizar los datos de mi primer experimento fue más frustrante, porque no sabía lo que saldría, o si incluso daría algún resultado. Con una instalación de prueba, inmediatamente sabes si funciona o no ".