Obrázky: Příklad přípravy lamely metodou FIB; Schéma planárního palivového článku.
Student: Onderková Kristýna
Vedoucí: Doc. Mgr. Iva Matolínová, Dr.
Konzultant: Prof. RNDr. Vladimír Matolín, DrSc.
Stav práce: obhájená
Abstrakt:
Úod do problematiky nanostrukturních katalyzátorů pro palivové články (ODKAZ)
Využití techniky depozice tenkých vrstev umožňuje kombinovat růst vrstev s planárními technologiemi známými z polovodičového průmyslu a tak připravit miniaturní mikročlánky inegrované na křemíkových čipech (viz projekt chipCAT) pro přímé napájení elektronických obvodů.
Navrhovaná bakalářská práce bude zaměřena na studium chemických a strukturních vlastností katalytických vrstev Pt-CeOx pomocí pokročilých metod povrchové analýzy a mikroskopie s vysokým rozlišením. Cílem práce bude pochopení vlivu parametrů růstu vrstev na jejich fyzikálně chemické vlastnosti a aktivitu v PEMFC.
Experimentální metody studia budou především fotoelektronová spektroskopie XPS, řádkovací elektronová mikroskopie SEM s chemickou analýzou EDX a řádkovací mikroskopie atomárních sil AFM a EDX analýza lamel připravených metodou fokusovaného iontového svazku FIB - SEM.
Vrstvy budou připravovány metodou magnetronového naprašování na křemíkové wafery pokryté vrstvami nanoporézního uhlíku.
Zásady pro vypracování:
1. Seznámení se se skenovacím elektronovým mikroskopem (SEM), systémem fokusovaného iontového svazku (FIB) a metodami chemické analýzy vzorků – rentgenovské fotoelektronové spektroskopie (XPS) a energiově disperzní spektroskopie (EDX).
2. Zvládnutí práce s mikroskopy typu LYRA a MIRA včetně postupů přípravy vzorků tenkých vrstev pro transmisní elektronovou mikroskopii (TEM).
3. Seznámení se s metodou přípravy vrstev na bázi oxidu ceru magnetronovým naprašováním.
4. Studium morfologie a složení připravených vrstev pomocí SEM, EDX a XPS.
5. Příprava vzorků do podoby tenkých lamel vhodných pro TEM se zaměřením se na
parametry přípravy ochranné vrstvy.
6. Přenesení vytvořených lamel na držák vzorků pro TEM a jejich pozorování pomocí detektoru prošlých elektronů v SEM.
Literatura:
Focused Ion Beam Systems, Basics and Applications, Edited by NanYao, Cambridge University Press, 2007.
PEM Fuel Cell Diagnostic Tool, edited by Haijiang Wang, CRC Press, 2012.