Innovatieve hybride materialen bestaande uit moleculaire fotosensitizers gekoppeld aan plasmonische nanodeeltjes: buiten de grenzen van gevoelige foto-elektrokatalytische detectie van fenolische verontreinigingen.

Fenolverbindingen worden massaal gebruikt in verschillende industrieën (bijvoorbeeld de farmaceutische industrie, de olie-industrie, de papier- en de plasticindustrie), waarbij de wereldwijde vraag naar fenol is gestegen tot 13,5 miljoen ton in 2020. Rekening houdend met de hardnekkige aard van fenol en de bedreigingen die zij vormen voor de menselijke gezondheid en de aquatische biota, is er een groeiende behoefte om fenolverbindingen op te sporen in (afval)water in relevante concentraties (sub ppb), voor een betere controle van de waterverontreiniging. In de literatuur zijn verschillende biosensoren op basis van enzymen gerapporteerd voor de detectie van fenol, waarvan de meeste gebaseerd zijn op het gebruik van HRP, wat uitdagingen met betrekking tot stabiliteit met zich meebrengt. Het doel van dit project is dan ook om een innovatief hybride materiaal te construeren voor foto-elektrokatalytische (PEC) detectie van fenolverontreinigingen. De kandidaat van het doctoraatsproject, Shahid Ullah Khan, heeft een originele methode ontwikkeld om de fotokatalytische activiteit van type II fotosensitizers (PS) te testen om de impact van plasmonische nanodeeltjes (NPs) op de fotosensibiliseringsactiviteiten te karakteriseren. Hij bestudeerde ook het PEC-gedrag van type II PS op verschillende TiO2-ondersteunende materialen. In dit DOCPRO1 project, dat de laatste fase van het doctoraat van Shahid behelst, zal hij zijn inspanningen voortzetten om de gevoeligheid (sub ppb-bereik) van deze strategie te verbeteren via het gebruik van innovatieve hybride materialen bestaande uit een PS en plasmonische NPs. Naast de PEC sensing-toepassing zal dit hybride materiaal nuttig zijn in een bredere context zoals energieconversie en de behandeling van vervuilende stoffen. De doctoraatsstudent wordt momenteel aangesteld op een ERANET-RUSPLUS-project met een looptijd van drie jaar. Er is geen financiering voor het huidige onderwerp, foto-elektrochemische detectie gestimuleerd door nanomaterialen, beschikbaar voor een vierde jaar.

Trefwoorden:SENSORMATERIALEN

Disciplines:Elektrochemische methoden, Hybride composieten, Nanomaterialen