Vliv depozičního výkonu při magnetronovém naprašování katalyzátorů na jejich aktivitu pro reakci vzniku kyslíku
Student: Svidenský Matěj
Vedoucí: RNDr. Peter Kúš, Ph.D.
Stav práce: zadaná
Anotace:
Elektrolyzér vody s protonově-vodivou membránou (PEMWE) je klíčovou komponentou konceptu vodíkového hospodářství [1]. Na našem pracovišti jsme vyvinuli magnetronově-naprašovaný [2] tenkovrstvý katalyzátor pro anodu PEMWE s velmi nízkým obsahem vzácných kovů [3]. Cílem bakalářské práce bude ověrit hypotézu, že příprava tohoto katalyzátoru při různých depozičných výkonech avšak se zachovanou tloušťkou a chemickým složením má vliv na jeho elektrochemickou aktivitu. V rámci experimentu bude zanalyzovaná série naprášených vrstev metodami skenovací elektronové mikroskopie, energiově disperzní rentgenové spektroskopie a mikroskopie atomárních sil. Jejich aktivita při reakci vzniku kyslíku bude následně zkoumána v půlcelovém uspořádání za pomoci rotační diskové elektrody.
Zásady pro vypracování:
1) Bibliografická rešerše.
2) Seznámení se s jednotlivými experimentálními metodami.
3) Příprava série vrstev při odlišných naprašovacích výkonech pomocí magnetronového naprašování.
4) Charakterizace vrstev pomocí skenovacího elektronového mikroskopu a mikroskopu atomárních sil.
5) Změření elektrochemických vlastností vrstev za pomoci rotační diskové elektrody.
6) Vyhodnocení výsledků a sepsání bakalářské práce.
Literatúra:
[1] Li W, Tian H, Ma L, Wang Y, Liu X, Gao X. Low-temperature water electrolysis: fundamentals, progress, and new strategies. Mater Adv 2022; 3:5598–644. https://doi.org/10.1039/D2MA00185C.
[2] Gudmundsson JT. Physics and technology of magnetron sputtering discharges. Plasma Sources Sci Technol 2020; 29:113001. doi:10.1088/1361-6595/abb7bd.
[3] Hrbek, T; Kúš, P; Košutová, T; Veltruská, K; Dinhová, TN; Dopita, M; Matolín, V; Matolínová, I
Sputtered Ir–Ru based catalysts for oxygen evolution reaction: Study of iridium effect on stability
Int. J. Hydrog. Energy, 47 (49): 21033–21043, 2022. doi:10.1016/j.ijhydene.2022.04.224