Katalyse op moderne wijze onderzocht

Katalysatoren zijn onmisbaar in de chemische industrie en men kan in het algemeen stellen dat vrijwel geen enkele chemische reactie in de industrie plaatsvindt zonder tussenkomst van een katalysator. Toch is er erg weinig bekend over hoe het katalysatormateriaal precies werkt. Een van de mogelijkheden om dit te benaderen is om de katalysator te bestuderen na zijn bereiding en activering of na verwijdering uit de chemische reactor. Alhoewel op zich interessant, is een studie van de prenatale of post-mortem toestand van een katalysator weinig relevant. Het zegt immers niets over hoe een katalyator zich gedraagt in actie. Met andere woorden, we willen zien hoe de katalysator interreageert met de moleculen die hij kan omzetten en hoe het katalysatormateriaal verandert tijdens katalyse. Tijdens de lezing wil ik ingaan op het wetenschapsgebied waarbij met behulp van in-situ spectroscopische technieken een heterogene katalysator in actie bestudeerd worden. De volgende vragen zullen hierbij aan bod komen: Wat zijn de elementaire stappen in een katalytisch process en hoe kunnen we deze ‘zichtbaar’ maken? Wat zijn de voorwaarden om meer ‘actieve’ en ‘selectieve’ deeltjes op een katalysatoroppervlak te maken? En hoe deactiveert een katalysator? Deze vragen zullen beantwoord worden aan de hand van voorbeelden uit de milieuchemie, productie van brandstoffen en het maken van plastics.