En utilisant la microscopie à fluorescence, doctorat Le candidat Frank Hendriks a étudié l'accessibilité, structure et la réactivité des particules de catalyseur individuelles. Son travail a abouti à plusieurs percées technologiques, ainsi que deux publications importantes. Hendriks soutiendra sa thèse dans la salle universitaire le 20 décembre.

« Dans mon premier projet, J'ai étudié une particule de catalyseur complète au microscope et utilisé la fluorescence afin de suivre un seul type spécifique de molécule avec un haut degré de précision, " explique Hendriks. Il a suivi les mouvements de la molécule à travers le réseau de pores dans une seule particule de catalyseur. " Vous pouvez vraiment suivre une molécule individuelle, " ajoute-t-il. " C'est extrêmement spécial, mais c'est aussi extrêmement difficile. C'était la première fois que la technologie était utilisée sur un vrai catalyseur, au lieu d'un système modèle. Cela montre à quel point la « feuille de route » du catalyseur est vraiment complexe. Il y a beaucoup de routes qui peuvent mener à Rome, ou l'emplacement catalytiquement actif."

Montagne d'informations

Après deux semaines d'expérimentations, Hendriks a commencé à travailler sur les données résultantes. "C'était toute une montagne d'informations; un total de 60, 000 images vidéo. Gigaoctets de données. C'était difficile de transformer tout cela en une bonne histoire. » Après deux ans passés à analyser les données, Hendriks a pu établir des liens entre le mouvement des molécules et le réseau de pores dans les particules de catalyseur.

Dans les systèmes modèles, les molécules observées ne présentent souvent que de faibles variations de vitesse, car ils sont situés dans un simple réseau de pores. "Dans le réseau complexe de notre particule de catalyseur, les choses semblaient un peu différentes, " dit Hendriks. " Nous avons vu une grande variété de vitesses, parce que les molécules se sont déplacées à travers des pores de tailles différentes. » Les résultats de cette étude, un effort de collaboration de l'Université d'Utrecht et de l'Université de Louvain, ont été publiés l'été dernier dans l'influent Journal de l'American Chemical Society .

Résolution extrêmement élevée

Dans la seconde moitié de son doctorat. études, Hendriks a examiné la relation entre la structure d'un catalyseur et sa réactivité. Faire cela, il a utilisé une nouvelle méthode pour couper le matériau catalyseur en fines tranches, ce qui lui a permis d'observer pour la première fois à la fois la structure et l'activité du catalyseur à une résolution extrêmement élevée. Les résultats ont montré que toutes les zéolites dans les particules de catalyseur ne sont pas également actives, même s'ils avaient des structures similaires.

Contrairement à sa première expérience, la plupart de son travail consistait à faire fonctionner l'installation de test unique, plutôt que d'analyser les résultats. « C'était un défi de pouvoir faire des mesures. Pour cette expérience, nous avons en fait combiné deux types d'équipements différents, dont l'un ne fonctionne que dans le vide. Il a fallu un an avant de pouvoir faire fonctionner la combinaison." L'analyse des données pour cette expérience, qui a donné lieu à une publication dans la principale revue Angewandte Chemie , a pris six mois pour terminer.

Hendriks s'en fichait qu'il lui ait fallu si longtemps pour que l'installation de test fonctionne. "Faire fonctionner quelque chose est un casse-tête très concret. Le fait qu'il était si difficile d'analyser les données de ma première expérience était plus frustrant, parce que je ne savais pas ce que ça allait donner, ou si cela pouvait même donner des résultats. Avec une installation test, vous savez immédiatement si cela fonctionne ou non."