Student: Klára Ševčíková
Vedoucí: Doc. RNDr. Václav Nehasil, Dr.
Stav práce: obhájená
Abstrakt:
Adsorpce plynů na povrchu pevné látky je prvním krokem heterogenní katalýzy (reakce, kdy katalyzátor je v jiné fázi než reagující složky). V minulosti vzniklo mnoho teoretických i experimentálních prací, aby byl mechanizmus adsorpce vysvětlen a aby bylo možno využívat závislost parametrů adsorpce na látce, ze které je katalyzátor vyroben, jeho morfologii, případných příměsí atd. Problematika adsorpce plynů na pevných látkách není dosud uzavřena.
V minulosti byly jako katalyzátory nejčastěji používány přechodové kovy, velmi často vzácné. V současnosti se stále více využívá systémů bimetalických nebo vícesložkových. Ty mohou nahradit katalyzátory tvořené drahými kovy, případně mohou posloužit k vytvoření katalyzátoru se zcela unikátními vlastnostmi, kterých nelze dosáhnout při použití katalyzátoru jednosložkového.
V navrhované bakalářské práci bude napařena bimetalická struktura z vybraných dvou kovů (např. Rh, Pd, Cu, Ni, Ti, Sn, V, Ga) na podložku (například Al2O3, SnO2, CeO2, TiO2). Vzniklý systém bude potom exponován molekulárním svazkem plynů (CO, O2) a z intenzity registrovaného odraženého svazku molekul a jeho závislosti na čase bude určován mechanizmus adsorpce plynu na povrchu (metoda Molekulárních svazků – MB). Následně bude vzorek zahříván a ze závislosti intenzity proudu molekul, které z povrchu desorbují, na teplotě (termodesorpční pík) bude určováno množství molekul na povrchu adsorbovaných a aktivační energie desorpce (metoda Termodesorpční spektroskopie – TDS). Tím jsou určeny základní parametry adsorpce, které mohou být využity k odhadu vlastností zkoumaného systému a jeho vhodnosti pro využití v heterogenní katalýze.
Zásady pro vypracování
1) Seznámit se s principem depozice kovové vrstvy vypařováním ve vakuu, zjišťováním složení depozitu metodou Rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS), adsorpcí plynů metodou Molekulárních svazků (MB) a teplotně stimulovanou desorpcí (TDS).
2) Připravit tenkou bimetalickou vrstvu skládající se z vybraných dvou kovů, sejmout spektra XPS pro zjištění složení deponované vrstvy.
3) Sejmout a interpretovat XPS spektra deponované vrstvy.
4) Provést adsorpce CO, případně O2, desorpce metodou TDS.
5) Zkontrolovat stav depozitu po provedených adsorpcích metodou XPS.
6) Získané výsledky a interpretaci sepsat ve formě bakalářské práce.
Literaratura
1) L. Eckertová a kol., Fyzikální elektronika pevných látek, Univerzita Karlova, Praha, 1992.
2) Ch. Kleint, K.-D. Brzoszka, Čs. čas. fyz. A 25 (1975) 345.
3) D. Briggs and M. P. Seah, Practical Surface Analysis, John Willey and Sons, Chichester, England, 1990.
4) C. T. Campbell, Surf. Sci. Rep. 27 (1997) .
5) Články v odborných časopisech podle dohody studenta s vedoucím práce.