Achtergrondinformatie
Groene waterstof speelt een cruciale rol in de energietransitie, maar grootschalige toepassing vraagt om efficiënte en betaalbare elektrokatalysatoren. Traditionele HER-katalysatoren zijn vaak gebaseerd op schaarse en dure edelmetalen zoals platina. Om waterstofproductie duurzamer en kostenefficiënter te maken, groeit de interesse in lage-kosten koolstofelektroden afkomstig van biomassa-reststromen.
Biochar, een koolstofrijk materiaal dat ontstaat bij thermochemische omzetting van biomassa, is een veelbelovend platform voor dergelijke elektroden. De structuur, het oppervlak en de functionele groepen kunnen worden afgestemd via procescondities en chemische modificaties. Door biochar-elektroden te combineren met metallische co-katalysatoren (zoals Ni-, Co- of Fe-nanodeeltjes), kan de katalytische activiteit, stabiliteit en efficiëntie voor HER worden versterkt.
Dit stageproject richt zich op de fabricage, functionalisatie en elektrochemische karakterisatie van deze biochar-gebaseerde elektroden en draagt zo bij aan duurzamere waterstofproductietechnologieën.
Beschrijving van de opdracht
Je ontwikkelt en karakteriseert biochar-elektroden die zijn gefunctionaliseerd met metallische co-katalysatoren voor toepassing in HER.
Je werkzaamheden kunnen onder andere bestaan uit:
-
Voorbereiden van biochar-materialen uit biomassa of het werken met bestaande biochar
-
Uitvoeren van oppervlaktesfunctionaliseringsstappen (bijv. activering, oxidatie, doping)
-
Aanbrengen van metalen nanodeeltjes (zoals Ni, Co, Fe) als co-katalysator op het biochar-oppervlak
-
Fabriceren en assembleren van elektroden voor elektrochemische metingen
-
Meten van elektrochemische prestaties met technieken zoals cyclische voltammetrie (CV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) en linear sweep voltammetry (LSV)
-
Beoordelen van katalytische activiteit, stabiliteit en efficiëntie voor de waterstofontwikkelingsreactie
-
Vergelijken van verschillende samenstellingen en procescondities om de meest veelbelovende elektrodeconfiguraties te bepalen
Onderzoeksvragen
-
Hoe kunnen biochar-elektroden effectief worden gefunctionaliseerd met metallische co-katalysatoren voor de waterstofontwikkelingsreactie (HER)?
-
Hoe kunnen samenstelling, structuur en oppervlakte-eigenschappen worden geoptimaliseerd om de katalytische activiteit, stabiliteit en efficiëntie te verbeteren?
Gewenste vaardigheden
Wij zoeken een student met:
-
Een achtergrond in chemische technologie, materiaalkunde, chemie of werktuigbouwkunde
-
Kennis van of interesse in elektrokatalyse en waterstofproductieprocessen
-
Ervaring of sterke interesse in laboratoriumwerk, inclusief elektrodebereiding en materiaalkarakterisatie
-
Bekendheid met elektrochemische technieken (CV, EIS, LSV) is een pre
-
Sterke analytische vaardigheden, en goede rapportage- en probleemoplossende vaardigheden
Begeleiding
De stage wordt begeleid door dr. Agha Zeeshan Ali. Er vinden regelmatig overlegmomenten plaats om de voortgang te bespreken, resultaten te analyseren en feedback te geven op experimentopzet, dataverwerking en rapportage.
Praktische informatie
Stagevergoeding
€350 per maand
Werktaal
Engels/Nederlands