< Terug naar vorige pagina

Organisatie

Materiaalchemie (MATCHEM)

Research Group

Hoofdorganisatie:Chemie
Tijdsduur:1 jan 2020  →  Heden
Organisatieprofiel:

De onderzoeksgroep Materiaalchemie (MATCHEM) richt zich op de synthese, karakterisering en toepassing van geavanceerde functionele materialen. De onderzoeksgroep omvat verschillende subgroepen met een specifieke en complementaire expertise, die nauw samenwerken en opereren binnen de speerpuntdomeinen van het Instituut voor Materiaalonderzoek (IMO) van de Universiteit Hasselt. De onderzoeksgroep MATCHEM is bovendien verbonden aan het IMEC geassocieerde laboratorium “imomec”. De belangrijkste activiteiten zijn gericht op

 

  1. nieuwe materialen voor energieopwekking en –opslag;
  2. life sciences materialen;
  3. materialen verkregen uit afvalrecyclage.

 

De onderzoeksgroep treedt regelmatig op als partner in verschillende Europese, Vlaamse, nationale en internationale onderzoeksprogramma's en netwerken en heeft een lange traditie in gezamenlijk onderzoek en dienstverlening met de industrie en onderzoekscentra.

 

De expertisegroepen binnen MATCHEM zijn:

 

- Design & Synthesis of Organic Semiconductors (DSOS): Prof. dr. Wouter Maes.

De kerncompetentie van deze groep heeft betrekking op het ontwerp, de synthese en de (structurele en opto-elektronische) karakterisering van geavanceerde organische halfgeleidermaterialen (zowel polymeren als kleinere chromoforen), met bijzondere nadruk op de rationalisatie van structuur-eigenschapsrelaties, en hun integratie in opto-elektronische toestellen (fotovoltaïsche cellen, fotodetectoren, lichtgevende diodes, transistoren, chemo/biosensoren, ...) en theranostica  toepassingen voor gepersonaliseerde gezondheidszorg. 

 

- Hybrid Materials Design (HyMaD): Prof. dr. Dirk Vanderzande, dr. Laurence Lutsen.

De groep richt zich op het ontwerp en de synthese van organisch-anorganische hybride materialen met specifieke elektro-optische eigenschappen en hun toepassing op het gebied van zonnecellen, LED's en detectoren. Bijzondere aandacht wordt besteed aan supramoleculaire interacties die resulteren in de vorming van nano-gestructureerde hybride materiaalsystemen die functionaliteit vertonen in zowel de organische als de anorganische componenten.

 

- Design and synthesis of inorganic materials (DESINe): Prof. dr. Marlies Van Bael en Prof. dr. An Hardy.

De hoofdactiviteit omvat de studie van milieuvriendelijke, chemische methoden voor het bereiden van hoogtechnologische, nanogestructureerde anorganische materialen. Oplossingsgebaseerde syntheseroutes, inclusief watergebaseerde  en niet-watergebaseerde sol-gel methoden, hydro-/solvothermale synthese, verbrandingssynthese, co-precipitatie, thermische ontbindingssynthese enz. worden geoptimaliseerd voor de bereiding van functionele anorganische nanomaterialen. In de afgelopen twee decennia lag de nadruk vooral op de supergeleidende, ferro-elektrische, piëzo-elektrische, geleidende en diëlektrische metaaloxidepoeders en dunne films die van strategisch belang zijn voor toekomstige ontwikkelingen in de nano-elektronica, zoals geheugens en sensoren, naast zonnecellen. Recentelijk ligt de focus vnl. op oxide-, metaal-, polyanionische- en sulfide-gebaseerde materialen voor energieopslag in batterijen, energie-efficiëntie en stroomtoevoer naar X. De toepassingen situeren zich onder andere in lithium-ion-, natrium-ion- en lithium-zwavelbatterijen, alsook in thermochrome vensters, CO2-reductie en waterstofproductie.. 

 

- Biomolecule Design Group (BDG): Prof. dr. Wanda Guedens, Prof. dr. Peter Adriaensens, dr. Geert-Jan Graulus.

De kerncompetentie van de groep betreft de ontwikkeling van in vitro/vivo methoden voor een unieke en site-specifieke functionalisering van eiwitten.  Enerzijds is het onderzoek gericht op de bio-orthogonale en uniforme conjugatie van nanobodies aan diverse constructen die de weg vrijmaken voor nieuwe toepassingen in het veld van de biosensoren, bio-imaging- en gecontroleerde medicijnvrijstelling. Anderzijds worden biomimetische structurele eiwitten ontworpen om een efficiënte transplantatie van (stam)cellen in weefselengineeringstoepassingen mogelijk te maken.

 

- Advanced Functional Polymer group (AFP): Prof. dr. Louis Pitet.

De AFP-groep richt zich op het thema duurzame polymeertechnologie, met onderwerpen als polymeren voor de gezondheidszorg (bijv. weefsel engineering), synthese van polymeren in continue flow opstellingen (bijv. voor het aanmaken van complexe architecturen), en polymeertechnologie voor de circulaire economie (bijv. polyester en polyamide afvalstroom upcycling). Hedendaagse synthese tools worden onderzocht in verschillende contexten, waarbij de grenzen van de polymeertechnologie worden verlegd naar betere materiaaleigenschappen, efficiëntere synthese protocollen of gestuurde recycleerbaarheid. De groep streeft naar het ontrafelen van fundamentele structuur-eigenschapsrelaties in complexe polymeermatrices om vooruitgang in diverse toepassingen mogelijk te maken.

 

- Analytical and Circular Chemistry (ACC): Prof. dr. Wouter Marchal, Prof. dr. Dries Vandamme, Prof. dr. Peter Adriaensens, dr. Pieter Samyn.

De focus van de groep ligt op het ontwerpen, ontwikkelen en toepassen van geschikte analytische strategieën voor materiaalkarakterisering om de structuur-functie relaties van complexe materialen te ontrafelen met behulp van geavanceerde en gekoppelde fysico-chemische technieken. De analytische toolbox wordt toegepast om processen met betrekking tot circulaire chemie te onderzoeken, waaronder biomassa- en afvalstroomvalorisatie, groene extractie en thermische conversie (pyrolyse), en waterzuivering. Daarnaast worden milieukwesties onderzocht zoals uitloging van nanodeeltjes, outgassing en koolstofsekwestratie.

 

- Nucleaire magnetische resonantie (NMR): Prof. dr. Peter Adriaensens.

De groep richt zich op de kwantitatieve beschrijving van de structuur, moleculaire dynamica en fasemorfologie van (polymeer)materialen door middel van moderne vloeistof en vaste stof NMR spectroscopie en relaxometrie experimenten voor de opheldering van de macroscopische materiaaleigenschappen. Expertise in NMR-metabolomics is ook aanwezig en richt zich op het zoeken naar metaboliet merkers voor vroege diagnose en therapieopvolging van (long)kanker.

Trefwoorden:anorganische nanomaterialen, materiaalkarakterisering, materialenonderzoek, multimetaaloxiden, metalen, sulfiden en polyanionen, nanotechnologie, analysestrategieën, biomassa en afval verwerking, block copolymeren, flow chemie, geavanceerde chemisch-analytische technieken, geconjugeerde polymeren, gecontroleerde radicalaire polymerisatie, gefunctionaliseerde biopolymeren, hybride organische-anorganische materialen, hydrogellen, milieuanalyses, NMR spectroscopie (vloeistof/vaste stof), organische elektronica, organische synthese, perovskietmaterialen, poeders, films, coatings, polymerisatiekinetica, self-assembly polymeren, sol-gel, hydrothermaal, micro emulsie, supramoleculaire polymeren, synthese van chemische oplossingen, theranostica, trage en flash pyrolyse, weefsel engineering, wetenschappelijke dienstverlening en contractonderzoek
Disciplines:Analytische chemie, Anorganische chemie, Macromoleculaire en materiaalchemie, Organische chemie, Duurzame chemie