Nieuwe methode om poreuze materialen te ontwikkelen

27-11-2012 — /europawire.eu/ — Zeolieten zijn mineralen met een poreuze structuur. Dat maakt hen interessant als katalysator in industriële toepassingen. Kunstmatige zeolieten zijn helaas zeer complex aan te maken. Onderzoekers van de universiteiten van Leuven, Gent en Antwerpen ontdekten een manier om sneller nieuwe zeolieten te maken.

Zeolieten zijn het meest bekend van hun massaal gebruik in wasmiddelen om water te ontharden of als katalysatoren in de industrie. Een katalysator is een stof die de snelheid van een bepaalde chemische reactie beïnvloedt zonder zelf verbruikt te worden. Zeolieten zijn zeer robuust en herbruikbaar: dat maakt hen tot milieuvriendelijkekatalysatoren.

Types zeolieten

Er bestaan verschillende types zeolieten, elk met hun eigen structuur en welbepaalde poriën.Zeolieten die men terugvindt in de natuur, zijn vaak niet interessant voor industriële toepassingen: hun poriën zijn te klein. De ontwikkeling van synthetische zeolieten is dan weer zeer complex, en vaak gebaseerd op trial and error. Momenteel zijn er ongeveer 200 verschillende synthetische zeolieten gevonden, waarvan slechts een twintigtal worden gebruikt in de industrie. Voor elke toepassing zijn de gewenste eigenschappen van een zeoliet – zoals samenstelling, poriegrootte, herbruikbaarheid enzovoort – immers anders. Een zeoliet met vooraf bepaalde eigenschappen aanmaken was tot nu toe nog niet mogelijk.

Onderzoekers uit Leuven, Gent en Antwerpen hebben nu experimenteel aangetoond dat het mogelijk is om bouweenheden uit te knippen en die te herschikken tot een nieuwe structuur. Professor Christine Kirschhock van de KU Leuven legt uit: “Een zeoliet kan beschouwd worden als een geheel van samengevoegde bouwblokjes. We kunnen bepaalde bouweenheden van een zeoliet afzonderen en opnieuw aaneenschakelen. En dat op verschillende manieren, afhankelijk van de gewenste eigenschappen.”

Deze methode om nieuwe zeolieten aan te maken, heeft grote voordelen: “Naast nieuwe mogelijkheden voor toepassingen, helpt dit bij de ontwikkeling van een duurzame chemische industrie. Deze werkwijze is goedkoper en groener.”

Info

De volledige tekst van de studie “Design of zeolite by inverse sigma transformation” is beschikbaar op de website van Nature.

Prof. Veronique Van Speybroeck
Centrum voor Moleculaire Modellering – UGent
Tel. 09 264 65 58
Veronique.VanSpeybroeck@UGent.be

Prof. Christine Kirschhock
Centrum voor Oppervlaktechemie en Katalyse – KU Leuven
Tel. 016 32 16 10
Christine.Kirschhock@biw.kuleuven.be

Prof. Gustaaf Van Tendeloo
EMAT – UA
Tel. 03 265 32 62
Staf.VanTendeloo@ua.ac.be

###

1. Het oorspronkelijk zeoliet kan voorgesteld worden als lagen (grijs) verbonden door twee kubussen (geel).2. De kubussen worden systematisch uit het oorspronkelijk materiaal geknipt.3. De lagen worden niet aangetast en op alternatieve manieren aaneengeschakeld.