TY - THES ID - 135106791 TI - Fotokatalytische oxidatie van koolstofdeeltjes AU - Ostyn, Niels AU - Martens, Johan A.. AU - Roeffaers, Maarten. AU - KU Leuven. Faculteit Bio-ingenieurswetenschappen. Opleiding Master in de bio-ingenieurswetenschappen. Katalytische technologie (Leuven) PY - 2017 PB - Leuven KU Leuven. Faculteit Bio-ingenieurswetenschappen DB - UniCat UR - https://www.unicat.be/uniCat?func=search&query=sysid:135106791 AB - In deze masterproef werd aangetoond dat verschillende koolstofsoorten, gaande van zuivere grafietdeeltjes tot roetachtige deeltjes, geoxideerd konden worden in relatief milde reactiecondities door de werking van een chemische stof die actief wordt onder ultraviolet licht. Bovendien werd dit fotokatalytische mechanisme versterkt door een oxiderend gasmengsel bestaande uit reactieve stikstofoxiden, die de atmosfeer sterk vervuilen. Daardoor werden deze schadelijke stikstofoxiden omgezet naar het ongevaarlijke stikstofgas. Zonder de aanwezigheid van de actieve chemische stof, bekend als de fotokatalysator, was de koolstofoxidatie echter niet mogelijk, tenzij in veel hardere reactieomstandigheden. Toepassingen van de foto-oxidatie van roetachtige koolstof zwart deeltjes in de aanwezigheid van stikstofoxiden worden voornamelijk gevonden in systemen voor luchtzuivering. Zowel de kleine, roetachtige fijnstofdeeltjes als de schadelijke stikstofoxiden, die beiden de uitstoot van dieselmotoren zeer vervuilend maken, werden weggereageerd door de wisselwerking tussen de oxidatie- en reductiereactie. Grafietoxidatie wordt heel vaak uitgevoerd omdat grafietoxide, grafeenoxide en grafeen dat gemaakt wordt via de geoxideerde tussenproducten veelbelovend zijn voor tal van nieuwe toepassingen door hun uitzonderlijke fysische en chemische eigenschappen. Enkele actuele toepassingen zijn fietsbanden (door Vittoria), buigbare schermen (door Samsung) en grafeenoxide gebaseerde katalysatoren voor organische reacties. Het oxidatieproces verloopt tegenwoordig nog steeds via een niet-duurzame, gevaarlijke vloeistoffase oxidatiemethode. De fotokatalytische grafietoxidatie uit dit thesisonderzoek bood echter een uitstekend alternatief voor deze klassieke oxidatiemethode. Het bleek een nieuwe oxidatiemethode te zijn die milieuvriendelijker en veel beter te controleren was. Grafiet, dat bestaat uit zuiver koolstof, is chemisch zeer stabiel en dus helemaal niet reactief. Dankzij de ontwikkelde groene oxidatiemethode werd zuurstof gebonden aan de verschillende grafietvlakken, waardoor het product verder benut zou kunnen worden. Het fotokatalytisch geoxideerd grafietproduct werd gekenmerkt door randen die veel sterker geoxideerd waren dan de grote, gladde buitenoppervlakken. Deze plaatsafhankelijke oxidatie werd in verband gebracht met de structuurdefecten van grafiet, die reactiever zijn dan gewoon grafitisch koolstof. De gecontroleerde aard van de foto-oxidatie werd ook weerspiegeld in de relatief hoge structurele orde van de geoxideerde grafietdeeltjes. ER -