1. Microporeus dragermateriaal voor langdurige vrijgave van DEET Thesisvoorstel 2009-2010 1. Microporeus dragermateriaal voor langdurige vrijgave van DEET Promotor: Prof. J. Martens Begeleidster: Els Verraedt FACULTEIT BIO-INGENIEURSWETENSCHAPPEN DEPARTEMENT MICROBIELE EN MOLECULAIRE SYSTEMEN CENTRUM VOOR OPPERVLAKTECHEMIE EN KATALYSE KASTEELPARK ARENBERG 23 B-3001 HEVERLEE

Principe toepassen voor DEET (N,N-diethyl-3-methylbenzamide) actieve stof in oa. insectensprays vluchtige stof: beperkt werkzaam: 3 - 8 u Poreuze silica drager: DEET in porieruimtes  tragere vervluchtiging? gebruikmakend van variatie in porie/partikelgrootte coatings toepassen als insectenwerend materiaal bijvoorbeeld voor tenten? Concreet: Syntheses silica materiaal synthese via sol-gel proces + fysicochemische eigenschappen Analysemethode om vrijgave DEET te bepalen TGA Chromatografische methode Vrijgave DEET uit AMS materiaal: afstellen mogelijk? vrijgave profielen bepalen

2. Drug delivery met silica Thesisvoorstel 2009-2010 2. Drug delivery met silica Synthese van silica sturen ifv vrijgave van een medicijn Promotor: Prof. J. Martens Begeleidster: Anouschka Depla FACULTEIT BIO-INGENIEURSWETENSCHAPPEN DEPARTEMENT MICROBIELE EN MOLECULAIRE SYSTEMEN CENTRUM VOOR OPPERVLAKTECHEMIE EN KATALYSE KASTEELPARK ARENBERG 23 B-3001 HEVERLEE

Sol-gel synthese Amorfe microporeuze silica “AMS” SEM

Gebruik: medicijnvrijgave Beladen met medicijn Bv. Ibuprofen Vrijgave in lichaam time 100 % Release

Synthese “On Demand” “Trial and Error” “On Demand” Vormingsproces begrijpen Wat ons weerhoudt van het doelgericht maken van materialen op basis van de vraag uit de industrie, is een betere kennis van het vormingsproces. Begrijpen welke stappen er gezet worden tussen het mengen van de componenten en de finaal gevormde gel, is hierbij essentieel. We weten dat de componenten na het mengen, bepaalde precursor bouwstenen vormen die dan samenkomen ter vorming van de gel. Afhankelijk van de synthesecondities worden andere bouwstenen gevormd en dus ook andere finale materialen. De sleutel tot het gericht sturen van de synthese schuilt in de precursoren. “Precursoren” Sleutel tot doelgericht sturen van de synthese

Precursorenstudie NMR XRD/Raman DLS

Thesisvoorstel 2009-2010 3. Mesoporous films with accessible pores and tunable pore size Supports for catalytic particles and templates for oriented growth of nanotubes and metal nanowires Promotor: Prof. J. Martens Begeleider: Sreeprasanth FACULTEIT BIO-INGENIEURSWETENSCHAPPEN DEPARTEMENT MICROBIELE EN MOLECULAIRE SYSTEMEN CENTRUM VOOR OPPERVLAKTECHEMIE EN KATALYSE KASTEELPARK ARENBERG 23 B-3001 HEVERLEE

Literature Creating Perpendicular nano channels. Mesopores inside AAM Platschek et al, J. AM. CHEM. SOC. 9 VOL. 130, NO. 51, 2008, 17363 Mesoporous silica nanosystems within the channels of anodic alumina membranes (AAM) Surfactant templates (Pluronic P123 and Brij56) TEM images circular orientation of the meso structure. columnar hexagonal orientation in presence of NaCl

Literature Vertically oriented films through nanometre-scale epitaxy Richman et al, Nature materials,VOL 7, September 2008 FESEM image of hexagonal silica film with vertical pores Hexagonal pores of mesoporous titania AFM image of the hexagonal surface of the cubic titania film

METACEL approach to make ordered nanopores to the surface ┴ Use of nanoslabs Use of polymer brushes To be investigated… v Polymer templates X

+ Scheme of making mesoporous silica films P123 Dilution/ spin coating Nano slabs + P123 triblock copolymer + HCl TEOS + TPAOH + H2O Aging in moist condition 40-----90 °C Drying/ calcination 60 h ZT 4 Film

EP ZT 4 at 90 °C Si / P123 = 340 Porosity = 70% Pore size=14 nm Volume adsorbed % P norm Volume adsorbed Pore width nm Porosity = 70% Pore size=14 nm

X Ray Reflectometry (XRR) ( Dr. Joachim Broetz, Darmstadt University of Technology) Porosity (EP) in good agreement with density (XRR) Layer Material Density g/cc Roughness/A Thickness/A 1 SiO2 (film) 0.560 12.500 1500.00 2 Si (support) 2.300 8.800 -1.000

Homogeneous Mesoporous Films (Zeotile-4) on Si AFM nm Position μm Surface Roughness = 2 nm Lateral view SEM Top view Thickness~ 150nm, ~ 90nm