Jovana Zečević won in oktober de Edith Flanigen-prijs voor haar werk aan metaaloxides, die je kunt gebruiken om vaste katalysatoren te maken met nanometerprecisie.

Onderzoek op nanoschaal naar onder meer het functioneren van zeolieten, leverde de Utrechtse universitair docent Jovana Zečević (34) dit jaar de Edith Flanigen-prijs op. Het Duitse onderzoekscentrum The Collaborative Research Centre 1109 reikt die prijs sinds 2014 jaarlijks uit aan een succesvolle jonge vrouwelijke wetenschapper die opvalt met haar werk aan metaaloxides. Het is dus een relatief jonge prijs, aldus Zečević. ‘Maar wel een waarmee ik hoop jonge vrouwen te inspireren voor een carrière in de wetenschap. De prijs is extra bijzonder voor mij omdat Edith Flanigen zelf de uitvinder was van zeoliet Y.’

Aan de buitenkant

Zeoliet Y is een oxide bestaande uit silicium-, aluminium- en zuurstofatomen. Het is een vertrouwde katalysator voor olieraffinage, maar Zečević zet zulke zeolieten liever in voor duurzamere doeleinden. Door de relatie tussen activiteit en structuur op nanoschaal beter te begrijpen, hoopt ze de katalytische efficiëntie te verhogen. Dit kan uiteindelijk zorgen voor efficiëntere en schonere brandstoffen. ‘Ik wilde werken aan een onderwerp gerelateerd aan duurzame energie’, vertelt Zečević. ‘Zo lever je niet alleen een bijdrage aan de wetenschap, maar ook aan een betere kwaliteit van leven.’

Voor haar onderzoek gebruikt de universitair docent vloeistoffase-transmissie elektronenmicroscopie (LP-TEM). Waar je met traditionele TEM werkt onder hoog vacuüm, kun je met LP-TEM vaste katalysatoren bekijken terwijl ze in vloeistof zijn gedompeld. Daardoor kun je reacties die plaatsvinden op het grensvlak tussen een katalysator en verbindingen in de vloeistof direct volgen. ‘De techniek geeft ons inzicht in hoe bijvoorbeeld de temperatuur of soort vloeistof de deeltjesgrootte beïnvloedt’, zegt Zečević.

‘LP-TEM heeft veel potentie’

Na haar studie scheikundige technologie in Belgrado begon de Servische aan haar promotieonderzoek aan de Universiteit Utrecht, waar ze voor het eerst onderzoek deed naar zeolietkatalysatoren. Zečević: ‘Utrecht is een levendige plek om aan katalyse te werken met prima faciliteiten en fantastische mensen.’ Na haar promotie bleef ze als onderzoeker bij de vakgroep anorganische chemie en katalyse in Utrecht, eerst als postdoc en sinds 2014 als universitair docent.

In 2015 ontving ze een Veni-beurs en datzelfde jaar publiceerde ze haar onderzoek over zeoliet-platinakatalysatoren in Nature. ‘Vijftig jaar lang dachten we dat je platinananodeeltjes in de microporiën van je zeoliet moest plaatsen voor een optimale katalytische werking. Wij toonden aan dat het beter is om de deeltjes aan de buitenkant te plaatsen.’

In haar huidige onderzoek gebruikt ze LP-TEM om in detail te bestuderen hoe je de werking van nanomaterialen kunt beïnvloeden. Zo kun je het contactoppervlak van het platina vergroten door de platinadeeltjes extra klein te maken, zo rond de 1 nm. Omdat de reacties op het oppervlak plaatsvinden, verbetert hiermee de katalytische werking. Zečević: ‘LP-TEM heeft veel potentie om inzicht te krijgen in de structuur en daarmee de prestatie van katalysatoren, en andere metaaloxides.’