Home

functionalisatie

Functionalisatie is het proces waarbij moleculen, materialen of oppervlakken worden voorzien van functionele groepen, liganden of andere chemische eenheden om hun eigenschappen en interacties te sturen. Het doel is vaak reactiviteit, oplosbaarheid, biocompatibiliteit, opslag- of bindingsspecificiteit te verbeteren. Functionalisatie komt voor in organische synthese, polymeertechnologie, nanomaterialen en biomedische toepassingen, waar het mogelijk maakt om katalytische activiteit te verbeteren, hechting aan oppervlakken te controleren of doelgerichte binding te creëren.

Er bestaan twee hoofdbenaderingen: covalente functionalisatie en niet-covalente functionalisatie. Covalent functionalisatie vormt sterke bindingen tussen de

Toepassingen en voorbeelden: grafene oxide of koolstofnanobuizen kunnen worden gefunctionaliseerd met amine- of carboxylgroepen om dispersie

Karakterisatie en uitdagingen: functionalisatie wordt beoordeeld met technieken als FTIR, XPS (röntgen-foto-elektronenspectroscopie), NMR, AFM/SEM en contacthoekmetingen

functionele
groep
en
het
substraat;
methoden
omvatten
grafting-to
en
grafting-from
polymerisaties,
silanering
op
siliciumdioxide
en
alumina,
en
'click'-chemie
(bijv.
azide-alkyn
cycloadditie).
Niet-covalente
functionalisatie
berust
op
elektrostatica,
waterstofbindingen
of
van
der
Waals-krachten
en
is
nuttig
wanneer
reversibiliteit
of
behoud
van
structuur
gewenst
is.
Daarnaast
zijn
plasma-activatie
en
oppervlaktebehandeling
veelgebruikte
manieren
om
oppervlakken
gereed
te
maken
voor
functionalisatie.
te
verbeteren
en
verdere
koppelingen
mogelijk
te
maken;
MOFs
en
zeolieten
kunnen
met
specifieke
liganden
worden
gemonteerd;
in
biomedische
context
worden
liganden
of
drugs
aan
eiwitten
of
koolstofmaterialen
gekoppeld
voor
diagnose
of
levering;
sensoren
en
katalysatoren
profiteren
van
aangepaste
bindingsomstandigheden.
om
dekking
en
uniformiteit
te
bepalen.
Uitdagingen
zijn
onder
meer
heterogeniteit,
sterische
hinder,
verandering
van
fysische
eigenschappen
en
stabiliteit
onder
operationele
condities.