Masterstudent Tom Keijer zet met verve in op solar fuels. Het leverde hem de jury- en de publieksprijs op tijdens het PAC-symposium.

‘Ik word ermee wakker’, vertelt Tom Keijer (23) over zijn masterproject, dat hij doet aan de UvA in de groep van Joost Reek. Artificiële fotosynthese beheerst volgens Keijer zijn leven, en verwacht daarbij geen student die zomaar een project is ingestapt. Zo houdt het klimaatprobleem hem al van jongs af aan bezig. ‘Ik vind het heel erg dat de sluier die de wereld zo mooi maakt, aan het verdwijnen is.’

Het thema bleef terugkomen, ook tijdens Keijers studie. Hij startte met de bachelor bèta-gamma aan de UvA, die aansloot op zijn brede interesse. Keijer: ‘Uiteindelijk koos ik voor de master sustainability: the molecular approach, omdat ik denk dat ik met scheikunde de grootste impact kan hebben.’ Dit is een excellente researchmaster van de Holland Research School of Molecular Chemistry waarin onderzoeksgroepen van de UvA, VU, UL en RU samenwerken.

’De natuur heeft veel speelruimte voor ons overgelaten’

Keijer zet in op artificiële zonnecellen, naar eigen zeggen al járen. Hij zegt er lachend achteraan: ‘Voor mijn gevoel dan. Ik ben er nu twee à drie jaar mee bezig. Al in de loop van mijn bachelor ging ik mijn vakken hierop toespitsen.’ Via biologisch getinte vakken leerde Keijer de natuurlijke designprincipes, met voorop het antennesysteem (voluit het light-harvesting antenna complex), kennen. ‘Planten zijn weliswaar geëvolueerd, maar de natuur heeft veel speelruimte voor ons overgelaten.’

De toenmalige bachelorstudent zag brood in een betere artificiële variant en deed een voorstel voor zijn masterproject. Zijn idee draait om supramoleculaire kooien, zogenoemde M4L4 Zn-cages, die als katalytisch reactiecentrum kunnen dienen voor waterstofproductie. Zo’n kooi bestaat uit vier zinkatomen en vier liganden die samen een holle octahedron (een capsule) vormen; een confined space die de katalyse­reactie kan versnellen en beschermen. Chromoforen aan de buitenkant van de kooien fungeren daarbij als lichtantennes.

Inmiddels is de masterstudent anderhalf jaar onderweg en bestaan zijn dagen uit synthesewerk. Opgewekt vertelt Keijer: ‘Het is net gelukt om een ongefunctionaliseerde kooi te synthetiseren. De chromofooracceptor is ook al klaar, de porfyrinedonor moet nog volgen.’ De hamvraag is of straks de elektronenoverdracht van de chromoforen naar binnen in de kooi succesvol zal verlopen. ‘Dat is nog niemand gelukt’, vertelt Keijer. De binnengebrachte energie moet protonen reduceren. ‘We richten ons vooralsnog op waterstofproductie, omdat we daarvoor de katalysatoren hebben liggen.’

Op de goede weg

Al zijn werk is niet onopgemerkt gebleven, want Keijer sleepte op het nationale studentensymposium PAC tijdens de Jong KNCV Posterwedstrijd zowel de jury- als de publieksprijs in de wacht. ‘Het is voor mij een indicatie dat ik op de goede weg ben’, zegt de winnaar. ‘En op die dubbele erkenning ben ik zeker trots. Het vertelt me dat mijn verhaal ook bij mijn medestudenten is aangekomen, dat het onderwerp leeft.’

Het is geen project dat Keijer op voorhand dacht in twee jaar te kunnen afronden. ‘Ik hoop dat anderen mij de kans gunnen om hieraan tijdens mijn promotie verder te werken, of dat ik een beurs binnenhaal. Dan is zo een posterprijs ook een mooi opstapje naar zichtbaarheid.’