Onderzoeksgroep
Expertise
Mijn onderzoeksexpertise situeert zich op het kruispunt van functionele nanomaterialen, elektrochemische sensoren en analytische technologieën, met een toenemende focus op forensische toepassingen en de elektrochemische detectie van drugs en andere forensisch relevante stoffen. Mijn onderzoek is geëvolueerd van de ontwikkeling van functionele materialen op basis van transitiemetaalsulfiden (TMS) tijdens mijn doctoraat naar het ontwerp en de toepassing van elektrochemische detectieplatformen voor de detectie, differentiatie en identificatie van doelanalyten in complexe stalen. Tijdens mijn doctoraatsonderzoek richtte ik mij op de synthese, materiaalengineering en karakterisering van transitiemetaalsulfiden voor elektrochemische en fotokatalytische toepassingen, waaronder niet-enzymatische glucosedetectie, elektrokatalytische watersplitsing en de fotokatalytische afbraak van organische verontreinigende stoffen. Dit onderzoek vormde een sterke basis voor mijn expertise in materiaalontwerp, structuur-eigenschapsrelaties en de ontwikkeling van functionele materialen met op specifieke analytische en katalytische toepassingen afgestemde eigenschappen. Mijn technische expertise omvat natchemische synthesemethoden en de structurele, morfologische en oppervlaktekarakterisering van nanomaterialen met behulp van technieken zoals SEM, TEM, XRD en XPS. Daarnaast heb ik onderzoekservaring met materiaalgebaseerde benaderingen voor waterzuivering en de verwijdering van microbiële contaminanten. Voortbouwend op deze achtergrond in de materiaalkunde richt mijn huidige postdoctoraal onderzoek zich steeds meer op elektrochemische detectie en elektrochemische fingerprinting voor forensische toepassingen, in het bijzonder op de detectie en differentiatie van drugs en explosieven. Dit onderzoek omvat de ontwikkeling en evaluatie van elektrochemische detectiemethoden waarmee analyten op basis van hun karakteristieke elektrochemische respons van elkaar kunnen worden onderscheiden. Daarbij ligt de nadruk op analytische gevoeligheid, selectiviteit en betrouwbare identificatie.
FORESEE – Forensische elektrochemische detectie van opkomende psychoactieve stoffen: het opzetten van een voorspellende koppeling tussen moleculaire structuur en voltammetrische respons
Abstract
De snelle opkomst van nieuwe psychoactieve stoffen (NPS's) en de structurele gelijkenis tussen veel illegale verbindingen vormen grote uitdagingen voor detectietechnologieën op locatie. Traditionele voltammetrische sensoren benutten de structurele informatie die in redoxgedrag is gecodeerd nauwelijks, waardoor het onderscheidend vermogen van elektrochemie onderbenut blijft. Dit voorstel introduceert FORESEE, een voorspellend raamwerk dat experimentele voltammetrie, vloeistofchromatografie–hoog-resolutie tandemmassaspectrometrie (LC-HRMS/MS) en density functional theory (DFT) integreert om een mechanistische basis voor structuurafhankelijke elektrochemische responsen te ontwikkelen. FORESEE zal een elektrochemische bibliotheek op functioneel-groepniveau opbouwen die het grootste deel van de redoxrelevante structurele variabiliteit in NPS's omvat, en de DFT-gebaseerde voorspelling van redoxpotentialen verbeteren door LC-HRMS/MS-informatie over intermediairen en producten te verwerken. Deze gecombineerde aanpak maakt een nauwkeurigere beschrijving van meerstapsredoxprocessen mogelijk en een betere overeenstemming tussen berekende en experimentele voltammetrische kenmerken. Door deze inzichten te koppelen aan een zorgvuldig samengestelde set analoga levert FORESEE een robuust raamwerk voor classificatie en differentiatie en voor vroege detectie van opkomende NPS's. Zo legt het project de basis voor de volgende generatie adaptieve elektrochemische detectietechnologieën op locatie.Onderzoeker(s)
- Promotor: De Wael Karolien
- Co-promotor: van Nuijs Alexander
- Mandaathouder: Mazurków Julia
Onderzoeksgroep(en)
Financiering
- FWO
Project type(s)
- Onderzoeksproject