Sol-Gel Design of (Organo)Silica Nanomaterials: from Molecular Control to Applications

Promovendus/a: Sofie Verschraegen

Promotor(en): prof. Karen De Clerck, prof. Dagmar D'hooge, prof. Klaartje De Buysser

Voor nieuwe technologieën zijn vaak materialen nodig met specifieke eigenschappen, zoals bestand zijn tegen hoge temperaturen of agressieve chemicaliën. Zulke materialen ontwikkelen is niet eenvoudig. Kleine veranderingen in de manier waarop een materiaal gemaakt wordt, kunnen grote gevolgen voor de uiteindelijke materiaalstructuur en -eigenschappen hebben, en bovendien verloopt het afstemmen van de productiestappen vandaag vaak via tijdrovend 'trial-and-error'-werk. In dit doctoraatsonderzoek werd gewerkt aan een methode om dit proces voorspelbaarder te maken. De focus lag op nanovezelmembranen en dunne, poreuze films, beide op basis van silica en gemaakt via een sol-gel proces. Door experimenten te combineren met computermodellen werd beter begrepen hoe de eerste productiestappen bepalen welke structuur het materiaal later krijgt. Vervolgens werd onderzocht hoe deze materialen toegepast kunnen worden. Zo kunnen nanovezelmembranen gebruikt worden voor het scheiden en terugwinnen van grondstoffen, en kunnen poreuze films gecombineerd worden met polymeren om nieuwe isolatiematerialen te ontwikkelen voor geavanceerde elektronica. Dit onderzoek toont zo een meer doelgerichte en efficiënte manier van materiaalontwikkeling, waarbij via modelleertechnieken het ontwerp kan gestuurd worden met oog op de toepassing.