Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Voorbereiden van Silica Aerogel monolieten via een Rapid superkritische extractie methode

21.3K weergaven

DOI:

10.3791/51421

28 februari 2014

* These authors contributed equally

In dit artikel

Samenvatting

Dit artikel beschrijft een snelle superkritische extractie werkwijze voor het vervaardigen van silica aerogel. Door gebruik een afgesloten matrijs en hydraulische hete pers, monolithische aerogel kan worden in acht uur of minder.

Samenvatting

Een werkwijze voor de vervaardiging van monolithische silica aerogel acht uur of minder via een snel superkritische extractiewerkwijze beschreven. De procedure vereist 15-20 minuten voorbereidingstijd, waarin een vloeibaar precursor mengsel bereid en gegoten in putjes van een metalen matrijs die is geplaatst tussen de platen van een hydraulische hete pers, gevolgd door enkele uren van verwerking in de hete pers. De voorloper oplossing bestaat uit een 1.0:12.0:3.6:3.5 x 10 -3 molverhouding van tetramethylorthosilicaat (TMOS): methanol: water: ammoniak. In elk putje van de mal, een poreuze silica sol-gel matrix vormen. Wanneer de temperatuur van de matrijs en de inhoud wordt verhoogd, de druk in de matrijs stijgt. Nadat de temperatuur / drukomstandigheden overtreffen het superkritische punt van het oplosmiddel in de poriën van de matrix (in dit geval, een methanol / water-mengsel), wordt de superkritische vloeistof vrijgegeven en monolithische aerogel in de putjes van de matrijs blijft.Met de gietvorm gebruikt in deze procedure zijn cilindrische monolieten van 2,2 cm diameter en 1,9 cm hoogte geproduceerd. Aerogels gevormd door deze snelle methode hebben vergelijkbare eigenschappen (lage bulk en skelet dichtheid, hoge oppervlakte, mesoporeuze morfologie) aan degenen die door andere methoden die hetzij aanvullende reactie stappen of oplosmiddel extracties betrekken (langere processen die meer chemisch afval te genereren). De snelle superkritische extractie werkwijze kan ook worden toegepast op het vervaardigen van aerogels basis van andere precursor recepten.

Inleiding

Silica aerogel materialen hebben een lage dichtheid, hoog oppervlak en lage thermische en elektrische geleidbaarheid gecombineerd met een nanoporeuze structuur met uitstekende optische eigenschappen. De combinatie van deze eigenschappen in een materiaal met aerogel aantrekkelijk in een groot aantal toepassingen 1. In een recent overzichtsartikel, Gurav et al.. gedetailleerde beschrijving van de huidige en potentiële toepassingen van silica aerogel materialen, zowel in wetenschappelijk onderzoek en in de ontwikkeling van industriële producten 2. Zo zijn silica aerogel gebruikt als absorbentia, zoals sensoren, lage diëlektrische materialen, als opslagmedium voor brandstof en voor een breed scala van thermisch isolerende toepassingen 2.

Aerogels zijn meestal vervaardigd met behulp van een proces in twee stappen. De eerste stap is het mengen van de juiste chemische precursoren, die vervolgens ondergaan condensatie en hydrolyse reacties op een natte gel te vormen. Silica gels te bereiden, dehydrolyse reacties optreden tussen water en een siliciumdioxide bevattende precursor, in casu tetramethylorthosilicaat (TMOS, Si (OCH3) 4), bij aanwezigheid van zure of basische katalysator.
Si (OCH3) 4 + H2O figure-introduction-1 Si (OCH3) 4-n (OH) n + n CH3OH

TMOS is onoplosbaar in water. Om hydrolyse vergemakkelijken, moet een ander oplosmiddel omvatten, in casu methanol (MeOH, CH3 OH), en roer het mengsel of ultrasone trillingen. Base-gekatalyseerde polycondensatiereacties dan optreden tussen de gehydrolyseerde silica species:

R3 SiOH + HOSiR 3 figure-introduction-2 R3 Si-O-SiR3 + H2O

R 3SiOH + CH 3 OSiR3 figure-introduction-3 R3 Si-O-SiR3 + CH3OH

De polycondensatie reacties resulteren in de vorming van een natte gel, bestaande uit een poreuze SiO 2 vaste matrix, waarin de poriën zijn gevuld met het oplosmiddel bijproducten van de reactie, in casu methanol en water. De tweede stap is het drogen van de natte gel om een ​​aerogel vormen: het verwijderen van het oplosmiddel uit de poriën zonder de vaste matrix. Het droogproces is van cruciaal belang voor de vorming van de aerogel. Indien niet correct uitgevoerd de kwetsbare nanostructuur instort en een xerogel wordt gevormd zoals schematisch weergegeven in figuur 1.

Er zijn drie methoden voor het drogen van sol-gel materialen om aerogels produceren: superkritische extractie, vriesdrogen en omgevingsdruk drogen. De superkritische extractie methoden eenvoid die de vloeistof-dampfase lijn zodat oppervlaktespanning effecten veroorzaken geen nanostructuur van de gel te storten. Superkritische extractie werkwijzen kunnen worden uitgevoerd bij hoge temperatuur (250-300 ° C) en druk met een directe extractie van het oplosmiddel alcohol bijproduct van de condensatie en hydrolyse reacties 3-7. Als alternatief kan men een reeks van uitwisselingen te voeren en vervang de alcohol oplosmiddel met vloeibare kooldioxide, die een lage superkritische temperatuur (~ 31 ° C) heeft. De extractie kan dan worden uitgevoerd bij relatief lage temperatuur 8,9, zij het ​​op hoge druk. Vriesdrogen methoden 10,11 eerste de natte gel bij lage temperatuur te bevriezen en vervolgens laat het oplosmiddel direct sublimeren tot een damp vorm, opnieuw het vermijden van het oversteken van de vloeistof-damp fase lijn. De omgevingsdruk methode gebruikt oppervlakteactieve stoffen oppervlaktespanning effecten of polymeren de nanostructuur versterking verminderen, gevolgd door drogen van de natte gel bij omgevingstemperatuur drukniveaure 12-16.

De Union College Rapid superkritische extractie (RSCE) proces is een methode 17-19 een stap (voorloper van aerogel). De werkwijze maakt hoge-temperatuur superkritische extractie, die vervaardiging van monolithische aerogel kan in uren, plaats de dagen tot weken door andere methoden. De methode maakt gebruik van een afgesloten metalen mal en een programmeerbare hydraulische hete pers. Chemische precursoren wordt gemengd en uitgegoten direct in de mal, die is geplaatst tussen de platen van de hydraulische hete pers. De hete pers is geprogrammeerd om te sluiten en toe te passen een straatverbod kracht om de mal af te dichten. De hete pers verwarmt vervolgens de mal tegen een specifiek tarief tot een temperatuur, T hoog, boven de kritische temperatuur van het oplosmiddel (zie figuur 2 voor een perceel van het proces). Tijdens de opwarm-periode de chemicaliën reageren op een gel en de gel versterkt en leeftijden vormen. Aangezien de matrijs wordt verhit de druk stijgt ook uiteindelijk toteen superkritische druk. Bij het ​​bereiken van T hoog, de hete pers woont tegen een vaste toestand terwijl het systeem in evenwicht. Naast de hete pers kracht wordt verminderd en de superkritische vloeistof ontsnapt, met achterlating van een hete aerogel. De pers koelt de mal met inhoud tot kamertemperatuur. Aan het einde van het proces (die 3-8 uur kan duren) de pers geopend en monolithische aerogel is verwijderd uit de vorm.

Dit RSCE methode biedt aanzienlijke voordelen ten opzichte van andere aerogel fabricagemethoden. Het is snel (<8 uur totaal) en niet erg arbeidsintensief, meestal is er slechts 15-20 minuten voorbereidingstijd gevolgd door 3-8 uur verwerkingstijd. Het maakt niet oplosmiddel uitwisseling nodig, wat betekent dat relatief weinig oplosmiddel afval ontstaat tijdens het proces.

In het gedeelte dat volgt, beschrijven we een protocol voor het bereiden van een reeks cilindrische silica aerogel monolieten via de Unie RSCE methode van een precursor mengsel is samengesteldd van TMOS, methanol en water met waterige ammonia gebruikt als de katalysator voor de hydrolyse en polycondensatie reactie (met TMOS: MeOH: H2O: NH3 molverhouding van 1.0:12:3.6:3.5 x 10 -3). We merken op dat de EU RSCE methode kan worden gebruikt om aerogel van verschillende afmetingen en vormen te bereiden, afhankelijk van de metalen mal en hydraulische hete pers toegepast. Deze RSCE methode wordt ook gebruikt om andere soorten aërogels (titaanoxide, aluminiumoxide, enz.) te bereiden uit verschillende precursor recepten 20.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

Veiligheidsoverwegingen: Veiligheidsbril moet worden gedragen ten alle tijden tijdens de voorbereidende werkzaamheden met oplossingen en de hydraulische hete pers. Laboratorium handschoenen moeten gedragen worden bij het opstellen van de chemische reagens oplossing en wanneer het gieten van de oplossing in de mal in de hete pers. TMOS, methanol en geconcentreerde ammonia, en oplossingen die deze reagentia, dient binnen een zuurkast worden behandeld. De superkritische extractie proces releases hete methanol, zodat het noodzakelijk is, zowel om te ventileren de hydraulische hete pers, en om ervoor te zorgen dat er geen ontstekingsbronnen in de ontluchtingstraject van de hete pers. Daarnaast adviseren wij de installatie van een veiligheids schild rond de hete pers. Bij een pakking falen, zal het schild bijdragen bevatten resulterende stukken pakking en daardoor iedereen die bij de hete pers te beschermen.

1. Bereid reagentia en andere benodigdheden

  1. Verzamel de reagentia die nodig zijn voor het recept: tetramethylorthosilicate, methanol, gedemineraliseerd water en ammoniak.
  2. Maak 100,0 ml van een 1,5 M ammonia. Om dit te doen, verdunnen 10,1 ml 14,8 M geconcentreerde ammonia om met gedeïoniseerd water tot 100 ml.
  3. Schaf een vierkante roestvrij stalen mal, 12,7 cm x 12,7 cm x 1,9 cm hoog, met 9 ronde putten van 2,2 cm diameter (zie figuur 3). Veeg de vorm met een schone, vochtige doek om elk oppervlak olie of stof te verwijderen. Spray binnenkant van elke ronde goed bij hoge temperatuur insmeren spray om te verlichten in het verwijderen van aerogels uit de mal na verwerking.
  4. Bereid drie sets van de afdichtingen van 1/16 in (1,6 mm) dik grafiet plaat en 0,0005 in (0.012 mm) dik roestvrij staal folie. Knip drie stukken van elk materiaal, voldoende om de mal volledig te bedekken (> 12,7 cm x> 12,7).

2. Bereid Instruments

  1. Programmeer de hete pers afdichting en extractie programma. Eerst een afdichting programma dat gebruik zal wordend onderaan de open matrijs dichten. Zie tabel 1 voor de noodzakelijke programma waarden. Vervolgens stellen de extractie programma met de juiste parameters voor het silica aerogel volgens de hierboven beschreven vorm. Zie Tabel 2 voor deze parameters.
  2. Bereid glaswerk. Om contaminatie te voorkomen, zal vier glazen bekers nodig, een bekerglas van 250 ml met het label 'precursor oplossing,' een bekerglas van 100 ml met het label 'methanol,' een bekerglas 20 ml label 'DI water, en een beker 10 ml gelabeld '1 0,5 M ammoniak . ' Zorg ervoor dat alle bekers schoon en droog zijn.
  3. Bereid pipetten. Digitale pipetten worden gebruikt voor het gemak. Een 10 ml pipet en een digitale 1.000 III pipet gebruikt. Zorg ervoor dat meerdere pipet tips beschikbaar.
  4. Bereid sonicator door toevoeging van water aan de vullijn.

3. Seal Mold Bottom

  1. Plaats schimmel en pakkingmateriaal in hete pers. Ferste centreren een grafiet blad op de onderste plaat, voeg een roestvrijstalen plaat folie en leg de mal op de top van de roestvrijstalen folie. Voeg andere set pakking materiaal (roestvrij staal dan grafiet) op de top van de mal. (Opmerking: gebruikt pakkingmateriaal kan worden gebruikt op de bovenkant in deze stap, maar nieuwe pakking materiaal moet worden gebruikt op de bodem.)
  2. Start de hete pers afdichting programma, met de in tabel 1 parameters. Dit programma sluit de bodem van de vorm te voorkomen dat de vloeibare precursoren lekt wanneer de mal wordt gevuld met precursor oplossing.

4. Maak precursoroplossing

Het recept voor TMOS-gebaseerde silica aerogel is weergegeven in Tabel 3. Alle oplossing voorbereidend werk wordt uitgevoerd in een zuurkast.

  1. Eerste pipet monsters van TMOS totaal 17,0 ml van het reagens fles in de 250 ml bekerglas met het label 'precursor oplossing'.
  2. Gietensommige methanol in 100 ml bekerglas en pipetteer porties methanol totaal 55,0 ml in 250 ml bekerglas als 'precursor oplossing.'
  3. Giet wat gedemineraliseerd water in het bekerglas 20 ml label 'DI-water' en vanaf die beker pipet 7,2 ml water in het bekerglas van 250 ml.
  4. Tenslotte giet wat 1,5 M NH3 in het bekerglas 10 ml en van die beker pipet 270 ul van de oplossing in het bekerglas van 250 ml.
  5. Dicht de beker met plastic folie paraffine.
  6. Meng reagentia zodat hydrolyse plaatsvindt door sonicatie de precursor oplossing ten minste 5 minuten. Voorafgaand aan sonicatie, twee vloeibare lagen soms zichtbaar in het precursor mengsel. Na 5 min. sonicatie, moet de oplossing monofasische blijken te zijn. Als dit niet gebeurt, ultrasone trillingen het mengsel nog 5 minuten.

5. Giet Precursor Oplossing in de mal in de Hot Press

  1. Aan het einde van de matrijs afdichting programma de hete persplaten openen. Verwijder de bovenzijde pakkingmateriaal en zet apart. Laat de vorm zoals in de hete pers, zodat de onderzijde van de mal gesloten blijft.
  2. Vul elk putje van de matrijs volledig met de precursor oplossing. (Let op: er zullen ongeveer 10 ml van aerogel precursor oplossing overblijft na het vullen van de matrijs Dit kan worden weggegooid of onder omgevingsomstandigheden te xerogels maken verwerkt..)
  3. Zet verse pakkingsmateriaal bovenop de mal: roestvrij staal folie en daarna de grafiet bovenaan.
  4. Voer de hete pers extractieprogramma (Tabel 2). Dit programma sluit de mal, verwarmt de inhoud naar een superkritische toestand, voert de superkritische extractie en dan koelt de mal.

6. Verwijder de Aerogels uit de Mold

  1. Wanneer het extractieproces is voltooid, verwijdert de schimmel en pakking materiaal van de hete pers.
  2. Verwijder de bovenste pakkingmateriaal uit de mal. Stel deze opzij.
  3. Draai voorzichtig de mal van de onderkant pakkingmateriaal.
  4. Verwijder voorzichtig elke aerogel uit de mal, een voor een, door stevig te drukken ze door van de ene kant met een gehandschoende vinger.
  5. Wanneer de aerogel is verwijderd uit de matrijs, het proces is voltooid.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Volgens de hier beschreven resulteert in consistente partijen monolithische aërogels procedure. Figuur 4 toont beelden van typische silica aerogel via dit proces. Elke aerogel neemt de vorm en grootte van de put in de verwerkingsmatrijs zonder krimp. De beelden tonen dat het silica aerogel is doorschijnend.

De fysische eigenschappen van deze aërogels zijn samengevat in Tabel 4. Zij zijn vergelijkbaar met die van silica aerogel geproduceerd soortgelijke precu...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

De RSCE methode levert consistente batches van monolithische silica aerogel met behulp van een geautomatiseerd en eenvoudig proces. De methode hier gepresenteerde vereist een achturige processtap. Het is mogelijk om snellere verwarming en koeling stappen monolithische aerogel maken in slechts 3 uur 22, maar wanneer een 8 hr procedure wordt gevolgd, meer consistente batches aerogel monolieten leiden. Kleine variaties in de procesparameters beïnvloeden de fysische eigenschappen van de verkregen aerogels, wat aa...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs verklaren dat zij geen concurrerende financiële belangen.

Dankbetuigingen

De auteurs danken studenten Lutao Xie, voor fysische karakterisering van de aerogel materialen, en Aude Bechu, voor het testen van het ontwerp-procedure. Wij zijn dankbaar voor de Union College Engineering Laboratory voor de bewerking van de roestvrij stalen mal. De Union College Aerogel Laboratorium is door subsidies van de National Science Foundation (NSF MRI CTS-0216153, NSF RUI CHE-0514527, NSF MRI CMMI-0722842, NSF RUI CHE-0847901, NSF RUI DMR-1206631, en NSF MRI CBET gefinancierd -1228851). Dit materiaal is gebaseerd op werk ondersteund door de NSF onder Grant No CHE-0847901.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Tetramethylorthosilicaat  (TMOS)Sigma Aldrich218472-500G98% zuiverheid, CAS 681-84-5 
Methanol  (MeOH)Fisher ScientificA412-20Gecertificeerd ACS Reagens-kwaliteit, ≥99.8%
Ammoniumhydroxide (vloeibare ammoniak)Fisher ScientificA669S212Gecertificeerd ACS Plus, ongeveer 14,8 N, 28,0-20,0 w/w%
De-ioniseren Wateruit de kraan in huis
Flexibele GrafietplaatPhelps Industrial Products7500.062.31/16 inch dik
Roestvrij staalfolieVerschillende0,0005 inch dik, 304 roestvrij staal
Hoge Temperatuur Vormscheidingsspraydiversen (bijvoorbeeld, CRC Industrial Dry PTFE Lube)Moet hoge temperaturen kunnen weerstaan.

Referenties

  1. Aegerter, M. A., Leventis, N., Koebel, M. M. Aerogels Handbook. , Springer. New York, New York, USA. (2011).
  2. Gurav, J. L., Jung, I. -K., Park, H. -H., Kang, E. S., Nadargi, D. Y. Silica aerogel: Synthesis and applications. J. Nanomater. , Forthcoming.
  3. Kistler, S. S. Coherent expanded aerogels. J. Phys. Chem. 13, 52-64 (1932).
  4. Phalippou, J., Woignier, T., Prassas, M. Glasses from aerogels. J. Mater. Sci. 25 (7), 3111-3117 (1990).
  5. Danilyuk, A. F., Gorodetskaya, T. A., Barannik, G. B., Lyakhova, V. F. Supercritical extraction as a method for modifying the structure of supports and catalysts. React. Kinet. Catal. Lett. 63 (1), 193-199 (1998).
  6. Pajonk, G. M., Rao, A. V., Sawant, B. M., Parvathy, N. N. Dependence of monolithicity and physical properties of tmos silica aerogels on gel aging and drying conditions. J. Non-Cryst. Solids. 209 (1-2), 40-50 (1997).
  7. Poco, J. F., Coronado, P. R., Pekala, R. W., Hrubesh, L. W. A rapid supercritical extraction process for the production of silica aerogels. Mat. Res. Soc. Symp. 431, 297-302 (1996).
  8. Tewari, P. H., Hunt, A. J., Lofftus, K. Ambient-temperature supercritical drying of transparent silica aerogels. Mater. Lett. 3 (9), 363-367 (1985).
  9. Van Bommel, M. J., de Haan, A. B. Drying of silica aerogel with supercritical carbon dioxide. J. Non-Cryst. Solids. 186, 78-82 (1995).
  10. Pajonk, G. M., Repellin-Lacroix, M., Abouarnadasse, S., Chaouki, J., Klavana, D. From sol-gel to aerogels and cryogels. J. Non Cryst. Solids. 121, 66-67 (1990).
  11. Kalinin, S., Kheifets, L., Mamchik, A., Knot'ko, A., Vertigel, A. Influence of the drying technique on the structure of silica gels. J. Sol-Gel Sci. Technol. 15 (1), 31-35 (1999).
  12. Prakash, S. S., Brinker, C. J., Hurd, A. J. Silica aerogel films at ambient pressure. J. Non-Cryst. Solids. 190 (3), 264-275 (1995).
  13. Prakash, S. S., Brinker, C. J., Hurd, A. J., Rao, S. M. Silica aerogel films prepared at ambient pressure by using surface derivatization to induce reversible drying shrinkage. Nature. 374 (6521), 439-443 (1995).
  14. Haereid, S., Einarsrud, A. Mechanical strengthening of TMOS-based alcogels by aging in silane solutions. J. Sol-Gel Sci. Technol. 3 (3), 199-204 (1994).
  15. Bhagat, S. D., Oh, C. S., Kim, Y. H., Ahn, Y. S., Yeo, J. G. Methyltrimethoxysilane based monolithic silica aerogels via ambient pressure drying. Microporous Mesoporous Mater. 100 (1-3), 350-355 (2007).
  16. Leventis, N., Palczer, A., McCorkle, L., Zhang, G., Sotiriou-Leventis, C. Nanoengineered silica-polymer composite aerogels with no need for supercritical fluid drying. J. Sol-Gel Sci. Technol. 35 (2), 99-105 (2005).
  17. Gauthier, B. M., Bakrania, S. D., Anderson, A. M., Carroll, M. K. A fast supercritical extraction technique for aerogel fabrication. J. Non-Cryst. Solids. 350, 238-243 (2004).
  18. Gauthier, B. M., Anderson, A. M., Bakrania, S. D., Mahony, M. K., Bucinell, R. B. Method and Device for Fabricating Aerogels and Aerogel Monoliths Obtained Thereby. , (2008).
  19. Gauthier, B. M., Anderson, A. M., Bakrania, S. D., Mahony, M. K., Bucinell, R. B. Method and Device for Fabricating Aerogels and Aerogel Monoliths Obtained Thereby. , (2011).
  20. Carroll, M. K., Anderson, A. M. Use of a rapid supercritical extraction method to prepare aerogels from various precursor chemistries. Polymer Preprints. 52 (1), 31-32 (2011).
  21. Pierre, A. C., Rigacci, A. SiO aerogels. Aerogels Handbook. Aegerter, M. A., Leventis, N., Koebel, M. M. , Springer. New York, New York, USA. (2011).
  22. Anderson, A. M., Wattley, C. W., Carroll, M. K. Silica aerogels prepared via rapid supercritical extraction: Effect of process variables on aerogel properties. J. Non-Cryst. Solids. 355 (2), 101-108 (2009).
  23. Anderson, A. M., Carroll, M. K., Green, E. C., Melville, J. T., Bono, M. S. Hydrophobic silica aerogels prepared via rapid supercritical extraction. J. Sol-Gel Sci. Technol. 53 (2), 199-207 (2010).
  24. Brown, L. B., Anderson, A. M., Carroll, M. K. Fabrication of titania and titania-silica aerogels using rapid supercritical extraction. J. Sol-Gel Sci. Technol. 62 (3), 404-413 (2012).
  25. Bono, M. S., Anderson, A. M., Carroll, M. K. Alumina aerogels prepared via rapid supercritical extraction. J. Sol-Gel Sci. Technol. 53 (2), 216-226 (2010).
  26. Dunn, N. J. H., Carroll, M. K., Anderson, A. M. Characterization of alumina and nickel-alumina aerogels prepared via rapid supercritical extraction. Polymer Preprints. 52 (1), 250-251 (2011).
  27. Plata, D. L., Briones, Y. J., et al. Aerogel-Platform Optical Sensors for Oxygen Gas. J. Non-Cryst. Solids. 350, 326-335 (2004).
  28. Roth, T. B., Anderson, A. M., Carroll, M. K. Analysis of a rapid supercritical extraction aerogel fabrication process: Prediction of thermodynamic conditions during processing. J. Non-Cryst. Solids. 354 (31), 3685-3693 (2008).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Trefwoorden

Monolithische aerogelhydraulische warmperstetramethylorthosilicaatsol gelprocesmesoporeuze morfologiesnelle fabricagemetalen malprecursoroplossing