Substraatdeeltjes

Substraatdeeltjes zijn de discrete deeltjes waaruit een substraat bestaat in chemische, fysische en biologische systemen. Het substraat fungeert als drager of ondergrond waarop processen zoals reacties, adhesie of depositie plaatsvinden.

Ze kunnen anorganisch of organisch zijn en omvatten materialen zoals silica, alumina, metalen, koolstof en polymeren. De grootte varieert van nanometer tot micrometer; vorm en porositeit beïnvloeden het specifieke oppervlak en de massaoverdracht tussen het substraat en de omgeving.

Belangrijke eigenschappen zijn onder meer het specifieke oppervlak (BET), porositeit, oppervlaktechemie en stabiliteit in vloeistoffen. Deze kenmerken bepalen hoe moleculen zich adsorberen of binden aan het substraat en hoe stoffen diffunderen, wat gevolgen heeft voor reactiekinetiek en selectiviteit.

Productie en functionalisatie: substraatdeeltjes worden geproduceerd door methoden zoals milling, precipitatie en solvothermale routes, en worden vaak gefunctionaliseerd door het aanbrengen van oppervlaktegroepen of polymeerlagen om interacties met andere componenten te sturen.

Karakterisering omvat methoden zoals elektronmicroscopie (SEM/TEM) voor vorm en afmeting, BET-analyse voor oppervlak, dynamische lichtverstrooiing (DLS) voor grootteverdeling en XRD voor kristalliniteit.

Toepassingen en rol: substraatdeeltjes dienen als drager voor katalysatoren en actieve lagen in coatings, sensoren en fotovoltaïsche apparaten. Ze beïnvloeden dispersie van actieve ingrediënten, massaoverdracht en stabiliteit van systemen, en spelen daarnaast een rol bij milieutoepassingen zoals adsorption en bij materialenontwerp.

Veiligheid en onderhoud: klonteren en sedimentatie kunnen de prestaties belemmeren; dispersionstechnieken en stabilisatoren zijn vaak nodig om consistente resultaten te waarborgen.