Abstract: This chapter explains the materials and techniques employed in the Amsterdam Sunflowers, enabling a comparison with the London version described in chapter 3. Building upon the 2016 article published in the National Gallery Technical Bulletin, it incorporates the latest findings gained by computer-assisted methods used to characterize the canvas support, as well as in-situ campaigns of non-invasive investigation together with further analysis of microscopic paint samples. The chapter sequence follows the steps in Van Gogh's working practice. Starting with the canvas, automated analysis of the weave enables the provenance of the canvas to be traced back to a particular roll of linen ordered by Van Gogh. Combining technical evidence with knowledge of historical manufacturing techniques further allows us to reconstruct the way in which Van Gogh divided his canvas roll into pieces used for Sunflowers and other paintings. We go on to consider how, with the original painting at hand, he used charcoal to transfer the motif of the London Sunflowers onto his blank canvas. Despite careful planning of the composition, an adjustment was required late in the working process, when Van Gogh added a painted wooden strip to extend the background above the flower at the top edge of the canvas. The artist's process of working up the composition in paint is described, paying special attention to his use of colour. The pigments and pigment mixtures used in the Amsterdam Sunflowers have been comprehensively mapped and are compared with the London picture, with discussion of some similarities and differences that account for the distinctive colour scheme of each painting. This understanding of colour application in the Amsterdam Sunflowers lays the foundation for subsequent chapters that will go on to consider the impact of light-induced colour changes that have taken place over time, and the related need to define appropriate lighting guidelines for the future safe preservation of this painting and others made with similar materials (chapters 5 and 7).

Abstract: In iets meer dan 30 jaar moeten we tot 50% meer eiwit produceren, terwijl onze conventionele lineaire voedselproductieketen reeds de grenzen van duurzaamheid overschrijdt. Microbieel eiwit (MP), de eiwitrijke biomassa van micro-organismen, werd onderzocht als nieuw voeder en voedselingrediënt in een circulaire eiwitproductieketen. MP-productie kan gebaseerd zijn op primaire grondstoffen om zo de inefficiënte stappen in de huidige eiwitproductie over te slaan, of de productie kan gebaseerd zijn op secundaire grondstoffen afkomstig van de verliezen in de conventionele productieketen (bijvoorbeeld afvalwater). Zowel indirecte als directe strategiën voor nutriëntenherwinning kunnen geïdentificeerd worden. Indirecte nutriëntenherwinning werd onderzocht door struviet toe te passen als fosfor- en stikstofbron voor MP-productie. Struviet, een herwinningsproduct in de afvalwaterzuivering, bleek een hoge zuiverheidsgraad te hebben waardoor het een uitstekende selectieve barrière vormt tussen afvalstroom en MP productie. Oplossingssnelheden en MP groei-experimenten toonden aan dat struviet gemakkelijk gedoseerd kan worden in functie van de microbiële nutriëntenbehoeftes, waarnaast problemen vermeden worden gerelateerd aan de turbiditeit van nevenstromen, wat de productie van fototrofe MP mogelijk maakt. Daarnaast werd ook directe nutriëntenherwinning onderzocht. Hierbij werden de voedingswaarde en veiligheid geanalyseerd van biomassa bestaande uit aerobe heterotrofe bacteriën (AHB) afkomstig van effluentzuivering van 25 bedrijven in de voedings- en drankensector. Verder werd ook de temporele variabiliteit in kaart gebracht. Er werd een veelbelovend eiwitgehalte geobserveerd waarvan de variabiliteit aanzienlijke was. Verder werd aangetoond dat het eiwitgehalte positief gecorreleerd was met stikstofbelasting en negatief met slibverblijftijd, wat een indicatie is dat de implementatie van een geoptimaliseerd productieproces, de biomassakwaliteit gevoelig kan verhogen. Bovendien was de veiligheid als veevoeder gegarandeerd op vlak van de meeste contaminanten. In het daarop volgende hoofdstuk werd de variabiliteit in voedingswaarde en veiligheid bestudeerd van commerciële fototrofe MP (de microalgen Chlorella en Spirulina), gekweekt op primaire grondstoffen. De waargenomen variabiliteit in voedingswaarde vereist verdere optimalisatie van het productieproces. Er werd ook waargenomen dat een hoog eiwitgehalte geen hoge totale voedingswaarde impliceert, omdat de verteerbaarheid en de eiwitkwaliteit nog steeds ongunstig kunnen zijn. Op basis van gemeten contaminanten geeft een veilige consumptiedosis aan dat microalgen perfect kunnen worden geconsumeerd als volwaardige eiwitbron in plaats van als supplement, hun huidige hoofdtoepassing. In een laatste experimenteel hoofdstuk werd onderzocht hoe de variabiliteit in biomassakwaliteit van microalgen kan worden gereduceerd en hoe een stabiele, hoogwaardige biomassaproductie kan worden bekomen. De invloed van oogsttijd, operationele modus en fotoperiode werd bepaald op de productiviteit van biomassa, eiwit en essentiële aminozuren en er werden optimale productieparameters geïdentificeerd. Samengevat is MP-productie op basis van indirecte en directe nutriëntenherwinning veelbelovend. Verdere technologische ontwikkelingen en het verhogen van bewustwording en sociale acceptatie, moeten een verdere introductie van MP in de voeder- en voedingsmarkt faciliteren. Hier kan MP een belangrijke oplossing vertegenwoordigen om de exponentieel groeiende wereldbevolking op een duurzame manier te voeden.

Abstract: Studies using xenograft mouse models have shown that plasma applied to the skin overlying tumors results in tumor shrinkage. Plasma is considered a nonpenetrating treatment; however, these studies demonstrate plasma effects that occur beyond the postulated depth of physical penetration of plasma components. The present study examines the propagation of plasma effects through a tissue model using three-dimensional, cell-laden extracellular matrices (ECMs). These ECMs are used as barriers against direct plasma penetration. By placing them onto a monolayer of target cancer cells to create an in-vitro analog to in-vivo studies, we distinguished between cellular effects from direct plasma exposure and cellular effects due to cell-to-cell signaling stimulated by plasma. We show that nanosecond-pulsed dielectric barrier discharge plasma treatment applied atop an acellular barrier impedes the externalization of calreticulin (CRT) in the target cells. In contrast, when a barrier is populated with cells, CRT externalization is restored. Thus, we demonstrate that plasma components stimulate signaling among cells embedded in the barrier to transfer plasma effects to the target cells.

Abstract: This study presents novel sulfolane based non-aqueous CO2 capture solvents, as an alternative solution for capturing CO2 from industrial processes. In order to select the most promising amine system, five different amines were tested by monitoring CO2 absorption and desorption processes using the time-base Attenuated Total Reflectance-Fourier Transform Infrared (ATR-FTIR) spectroscopy. During absorption experiments, we observed the formation of Monomethyl Carbonate (MMC) in diisopropylamine (DIPA) and 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP) systems, while carbamate was observed as the main product for the other three amine systems tested. In regeneration experiments, the MMC could be desorbed relatively easily from the amine solution at a mild temperature.

Abstract: Today’s society is increasingly challenged by a range of urgent environmental problems. Air pollution is one of these pressing topics. This thesis will mainly focus on the degradation of volatile organic compounds (VOCs) and particulate matter (PM) – more specifically soot. A second globally urging topic is the quest for sustainable energy production. To simultaneously target both environmental problems, a photoelectrochemical (PEC) cell will be studied in this thesis, combining air purification and sustainable energy production in a single device. Photocatalysis is used at the anode of the PEC cell to drive the air purification process, while the energy contained in the degraded compounds is (partially) recovered at the cathode, either as H2 gas or electricity. The first two experimental chapters focus on the proof of concept of such an unbiased all-gas phase PEC cell targeting VOC degradation, using both TiO2- and WO3-based photocatalysts. In the two following experimental chapters the photocatalytic soot oxidation capacity of these TiO2- and WO3-based photocatalysts was studied. In the final experimental chapter the previously obtained results were combined, striving towards an efficient, sunlight-driven and soot-degrading waste gas-to-energy PEC cell.

Abstract: Synthetic micro‐ and nanomotors (MNMs) are tiny objects that can autonomously move under the influence of an appropriate source of energy, such as a chemical fuel, magnetic field, ultrasound, or light. Chemically driven MNMs are composed of or contain certain reactive material(s) that convert chemical energy of a fuel into kinetic energy (motion) of the particles. Several different materials have been explored over the last decade for the preparation of a wide variety of MNMs. Here, the discovery of materials and approaches to enhance the efficiency of chemically driven MNMs are reviewed. Several prominent applications of the MNMs, especially in the fields of biomedicine and environmental science, are also discussed, as well as the limitations of existing materials and future research directions.