2000

00-06

WETENSCHAPSAGENDA 00/06 07-09-2000

Agenda
Samenvattingen promoties
Stellingen
Archief

Deze wetenschapsagenda is een periodieke uitgave van de Universiteit Twente. Zij verschijnt ± 20 maal per jaar in een oplage van 500 stuks. Bel of mail ons voor nadere informatie of een gratis abonnement.
Dienst Communicatie en Transfer, Postbus 217, 7500 AE Enschede, telefoon (053) 489 4244, E-mail: b.meijering@veb.utwente.nl
Laatste nieuws op Internet: URL: http://www.utwente.nl/nieuws


Proefschriften ook on-line beschikbaar
Een groot aantal proefschriften zijn direct opvraagbaar via de website van de Universiteitsbibliotheek. De documenten zijn in het kader van het webdocproject per faculteit /instituut integraal opgeslagen in pdf formaat.

Samenvattingen promoties

Meer opbrengst door effectiever beheer van liquiditeiten
25 augustus 2000

promotie D.M. Swagerman, faculteit Technologie & Management, ‘Financieel-Logistiek Management: Het management van financieel-logistieke toepassingen binnen en tussen organisaties’

Mondialisering, ICT-ontwikkelingen, fusies en de invoering van de euro: allemaal ontwikkelingen die leiden tot nieuwe samenwerkingsvormen, waarmee de traditionele organisatiestructuren niet meer voldoen. De ontwikkelingen in de omgeving scheppen mogelijkheden die tot voor kort ondenkbaar waren. Het gevolg hiervan is dat organisaties zich bezinnen op hun strategische activiteiten. Dit heeft consequenties voor de structuur van activiteiten en de inrichting van processen. Ook de wijze waarop wordt omgegaan met liquiditeiten in organisaties wordt hierdoor beïnvloed.
Het proefschrift behelst een onderzoek naar de wijze waarop het Financieel-Logistiek Management (‘FLM’) vorm kan worden gegeven, opdat liquiditeiten effectief en efficiënt worden beheerd, met ICT als ‘enabling factor’. Het FLM is een strategische en integratieve managementbenadering van financieel-logistieke toepassingen binnen en tussen niet-bancaire organisaties.
Het onderzoek heeft geleid tot een model waarmee het beheer van liquide middelen geanalyseerd en geoptimaliseerd kan worden. Het nieuw ontwikkelde model blijkt bovendien daadwerkelijk te leiden tot beter beheer van liquiditeiten, en daarmee tot een grotere opbrengst. In niet-financiële organisaties is de aandacht voor het primaire proces vaak groter dan voor het beheer van de liquide middelen, waardoor zodat de mogelijkheden niet optimaal worden benut.
Het nieuw ontwikkelde model is toepasbaar in allerlei soorten organisaties, profit en non-profit.

promotor prof. dr. J. Bilderbeek
co-promotor
dr. J.A. Wassenaar
informatie
mw. W. de Koning, telefoon (053) 489 43 63
e-mail
w.dekoning@cent.utwente.nl

 

Veilig uitvoeren van salpeterzuuroxidaties
22 september 2000

promotie ir. B.A.A. van Woezik, faculteit Chemische Technologie, ‘Runaway and thermally safe operation of a nitric acid oxidation in a semi-batch reactor’

In de fijnchemie wordt het optreden van een gevaarlijke ongewenste reactie zo veel mogelijk vermeden. Als dat niet gaat, wordt meestal een andere syntheseroute gezocht, wat een kostbare zaak kan zijn. In zijn promotie-onderzoek aan de Universiteit Twente beschrijft ir. B.A.A. van Woezik, onder welke omstandigheden het wèl mogelijk is zo’n gevaarlijke reactie in de fabriek veilig uit te voeren, zodat het gewenste product zonder risico’s kan worden gemaakt.
Een van de voornaamste oorzaken van een runawayreactie, waarbij een gewenste reactie een gevaarlijke ongewenste reactie initieert, is gebrek aan inzicht in de fenomenen die in zulke reactiesystemen plaatsvinden. Van Woezik deed onderzoek naar het veilig uitvoeren van een meervoudige vloeistof-vloeistofreactie, uitgevoerd in een semi-batch reactor (SBR). De oxidatie van 2-octanol met salpeterzuur is geselecteerd als modelreactie. Hierbij wordt 2-octanol geoxideerd tot 2-octanon dat zich vervolgens verder laat oxideren tot carbonzuren. Een uitgebreid experimenteel programma is gevolgd met behulp van isotherme reactiecalorimetrie. Voor beide reacties werden de kinetiekconstanten bepaald. Een model is ontwikkeld voor de beschrijving van de omzettingssnelheden van deze complexe reacties. De waargenomen omzettingssnelheden lieten zich beschrijven met slechts twee kinetiekvergelijkingen.
Van Woezik heeft het thermisch gedrag van dit vloeistof-vloeistofreactiesysteem in detail beschreven. Na de bouw van een experimentele opstelling, met een glazen reactor van 1 liter, volgde een thermische karakterisering van de opstelling. De reactie is uitgevoerd in deze gekoelde SBR, waarbij salpeterzuur werd voorgelegd en de organische component 2-octanol werd gedoseerd. Een gevaarlijke situatie kan ontstaan als de ongewenste reactie wordt geïnitieerd en zo snel plaatsvindt dat de reactiewarmte in zeer korte tijd vrijkomt en de temperatuur in de reactor tot zeer hoge waarden stijgt: een temperatuur-runaway. De toepassing van een langere doseertijd of een grotere koelcapaciteit matigt de temperatuureffecten en kan een ongewenste temperatuurstijging voorkomen. In het laatste geval geldt het proces als ‘altijd veilig’, zal er voor geen enkele koeltemperatuur een runaway plaatsvinden en blijft de reactortemperatuur tussen bekende grenzen. De condities voor een ‘altijd veilig’-proces zijn bepaald met experimenten en met modelberekeningen. Voor de winstgevendheid van een fabriek is een hoge opbrengst gewenst in een korte tijd en onder veilige omstandigheden. De reactiecondities moeten daarom zo worden gekozen dat de maximale opbrengst aan tussenproduct 2-octanon snel te bereiken is. Vervolgens dient de reactie te worden gestopt. Het geschikte moment daarvoor is te bepalen met modelberekeningen. De invloed van de operatiecondities, bijv. doseertijd en koeltemperatuur, op de maximale opbrengst is bestudeerd.
Het bestuderen van vloeistof-vloeistofreactiesystemen gaat gepaard met enkele complicaties, omdat de chemische reactie en stofoverdracht gelijktijdig optreden. Kennis over het oppervlak van het fasengrensvlak in een vloeistof-vloeistofsysteem is essentieel voor een nauwkeurige beschrijving van de stofoverdracht en snelheden van de chemische reacties. Gedemonstreerd is hoe het contactoppervlak van een vloeistof-vloeistofsysteem in een turbulent geroerde reactor bepaald kan worden met behulp van de chemische methode. Deze methode maakt gebruik van een chemisch versnelde stofoverdracht. Als modelreactie is gekozen voor de verzeping van butylformiaat met natronloog. Na de bouw van een experimentele opstelling is de extractiesnelheid van de ester bepaald in een geroerde cel met een goed gedefinieerd contactoppervlak. Vervolgens is met deze extractiesnelheid het contactoppervlak bepaald in een turbulent gemengde dispersie. Voor het contactoppervlak en dus de druppeldiameter is een correlatie afgeleid, zowel voor natronloog als dispersefase als voor natronloog als continue fase. Invoering van een viscositeitfactor was nodig om beide situaties met één enkele correlatie te kunnen beschrijven. De druppelgrootte lijkt af te hangen van de dichtheid van de continue fase en van de verhouding van de viscositeiten van de twee fasen.

promotor prof. dr. ir. K.R. Westerterp
informatie drs. B. Meijering, telefoon (053) 489 43 85
e-mail b.meijering@cent.utwente.nl

 

Radiofarmaceutica in een supramoleculaire benadering
15-09-2000

promotie ir. K.J.C. van Bommel, faculteit Chemische Technologie, ‘A Supramolecular Approach to Radiopharmaceuticals’

De supramoleculaire chemie kan bouwstenen aandragen voor het ontwerpen en maken van nieuwe radiofarmaceutica. Een van de medische toepassingen is het gebruik van radioactieve ‘stents’ (metalen ‘buisje’ dat binnenin een bloedvat geplaatst kan worden om zo mechanische ondersteuning te bieden) voor de preventie van restenonis (het zich opnieuw vernauwen van een bloedvat na het dotteren).

Van Bommel bespreekt een nieuwe methode voor de fabricage van radioactieve stents. Deze methode is gebaseerd op een interactie tussen zwavel en goud, gebruikt voor de vorming van zelfassemblerende monolagen op een goudoppervlak. Door het verbinden van een zwavelbevattende groep met (potentiële) radio-isotopen worden moleculen verkregen die op een goudoppervlak radioactieve monolagen kunnen vormen. Na een volledige karakterisering zijn deze monolagen voor periodes van minimaal een maand blootgesteld aan een fysiologische zoutoplossing. Na opnieuw een karakterisering bleek dat de lagen uitstekend bestand zijn tegen blootstelling aan fysiologische condities, op voorwaarde dat de radio-isotoop een sterke binding heeft met de rest van het molecuul. Daarnaast zijn monolagen bestudeerd die een radio-isotoop (renium) uit een oplossing irreversibel kunnen binden voor het verkrijgen van radioactieve monolagen.

Zoals Van Bommel in zijn onderzoek laat zien, leidt de combinatie van supramoleculaire chemie en nucleaire geneeskunde niet alleen tot de ontwikkeling van nieuwe klassen van potentiële radiofarmaceutica, maar kan de supramoleculaire chemie ook nieuwe bouwstenen en principes leveren die te gebruiken zijn voor het ontwerp en de synthese van nieuwe radiofarmaceutica. Hoewel soms beschouwd als ‘Spielerei’ (interessant, maar niet erg bruikbaar), kan de supramoleculaire chemie wel degelijk leiden tot nuttige structuren en toepassingen die niet bereikbaar zijn via andere takken van chemie.

promotor prof. dr. ir. David N. Reinhoudt
informatie drs. B. Meijering, telefoon (053) 489 43 85
e-mail b.meijering@cent.utwente.nl

 

Simulaties van polymeren
21-09-2000

promotie ir. R.L.C. Akkermans, faculteit Chemische Technologie, ‘Molecular Dynamics of Polymer Melts; Simulation of Growth and Coarse-grained Modeling’

In simulaties van polymeren wordt de beweging van moleculen gevolgd in de tijd, door het oplossen van de bewegingsvergelijkingen met behulp van snelle computers. Uit deze beweging is het mogelijk industrieel belangrijke eigenschappen als viscositeit, druk en vloeistofstructuur te achterhalen. Door de toenemende nauwkeurigheid van deze computervoorspellingen kunnen kostbare en mogelijk risicovolle experimenten worden vervangen. De hedendaagse computerkracht is echter onvoldoende om de beweging van polymeren (lange ketens van moleculen) voldoende lang te volgen.
In zijn promotieonderzoek heeft ir. Reinier Akkermans gekeken hoe bestaande polymeermodellen zijn te vereenvoudigen, zodanig dat de eigenschappen van dergelijke modellen overeenstemmen met de bestaande, verfijnde modellen. Met deze nieuwe methode is het mogelijk gebleken de tijdsduur waarop de beweging kan worden gevolgd aanzienlijk te vergroten.
Naast het modelleren van polymeren is onderzocht hoe polymeermonsters op een computer kunnen worden gemaakt. Hiertoe is een groeiproces ontworpen, waarin actieve centra reageren met monomeren, waardoor lange ketens ontstaan. Onderzocht is hoe dit groeiproces plaatsvindt en op welke wijze de structuur van de ketens wordt beïnvloed door de reactiesnelheid.

promotor prof. dr. W.J. Briels
informatie drs. B. Meijering, telefoon (053) 489 43 85
e-mail b.meijering@cent.utwente.nl

 

Zuurstoftransport bij membraamtoepassingen
8-9-2000

promotie ir. M.W. den Otter, faculteit Chemische Technologie, ‘A Study of Oxygen Transport in mixed conducting oxides using isotopic exchange and conductivity relaxation’

Gemengde geleidende oxiden kunnen fungeren als membranen voor de scheiding van zuurstof uit lucht en als elektrode voor zowel zuurstofpompen als vastestofbrandstofcellen. In deze toepassingen worden zuurstofmoleculen gesplitst op het oppervlak van het gemengd geleidende oxide. De zuurstofatomen nemen elk twee elektronen op voordat ze worden ingebouwd in het kristalrooster. Transport van zuurstof door de bulk gebeurt via een vacature hopping-proces.

Het zuurstoftransport door een gemengd geleidend membraan wordt beperkt door de zuurstofdiffusie door het membraan en de reactiesnelheden bij de oppervlakken aan beide zijden van het membraan. Om de zuurstofpermeatie te verhogen, kan het membraan dunner worden gemaakt. Hierdoor wordt tevens de oppervlaktereactie belangrijker ten opzichte van de bulkdiffusie. Het is daarom wenselijk het begrip van het oppervlakteproces te vergroten. In zijn promotieonderzoek beschrijft ir. Den Otter theorieën en experimenten die daaraan bijdragen.

Zo wordt er een theorie afgeleid die bruikbaar is voor de uitwerking van experimenten met uitwisseling van zuurstofisotopen, een techniek waarbij een ionogene geleider, die in chemisch evenwicht met de gasfase zuurstof verkeert, in contact wordt gebracht met zuurstofgas dat is verrijkt met 18O bij een gelijke druk. Daarnaast geeft het onderzoek van Den Otter een theoretische basis aan de zogenaamde geleidingsrelaxatiemethode, waarbij het bulktransport en het oppervlak kwantitatief beschreven kunnen worden. Beide theoretische bijdragen zijn experimenteel getoetst.

promotor prof. dr. ir. H. Verweij
assistent-promotor dr. H.J.M. Bouwmeester
informatie drs. B. Meijering, telefoon 053 489 4385
e-mail b.meijering@cent.utwente.nl



Stellingen

Joop van Lammeren, faculteit Elektrotechniek, Universiteit Twente

Verspilling is de kurk waarop de wereldeconomie drijft.

Er komt een moment in ieders leven, dat alleen je best doen niet goed genoeg meer is en uitsluitend het resultaat nog telt.