Studium nesených nespojitých bimetalických vrstev a jejich interakce s molekulami plynů

Student: Igor Píš
Vedoucí: RNDr. Václav Nehasil, Dr.
Stav práce: obhájená

Abstrakt:

Práce bude pokračováním výzkumu bimetalických systémů a jejich reaktivity, který provádíme už několik let. Na naší aparatuře bylo například sledováno vytváření povrchové slitiny Al -Rh, která má značně odlišné vlastnosti při interakci s molekulami CO a O2 než čisté Rh [1, 2]. Pozorovali jsme též netypické chování systému Rh/SnO2, kde reprodukovaně dochází k redukci podložky SnO2, na které bylo naneseno rhodium. Redukované atomy cínu vytvářejí pravděpodobně bimetalickou slitinu s Rh, což podstatně ovlivní interakci s molekulami plynů [3]. Podobný efekt nebyl zatím publikován pro jiný kov deponovaný na povrchu SnO2. Zkoumané efekty jsou důležité například pro vysvětlení mechanizmu heterogenní katalýzy nebo funkce senzorů pro zjišťování přítomnosti a koncentrace molekul určitých plynů. Odlišnost chování Rh například ve srovnání s Pd, které je zkoumáno mnohem častěji, nás vede k zájmu o tento kov.

V připravované diplomové práci bude vytvářen bimetalický systém depozicí Rh a některého dalšího vybraného kovu (např. Cu, Ni, Ti, Sn) na oxidické podložky (například Al2O3, SnO2, CeO2, TiO2) a bude se studovat růst bimetalické vrstvy a její interakce s CO a O2 v závislosti na složení a morfologii deponované vrstvy.

Charakteristika a kontrola změn povrchu zkoumaného systému bude prováděna metodou Rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS). Interakci povrchu s plyny bude sledována metodami Termodesorpční spektroskopie (TDS) a Molekulárních svazků (MB). V případě potřeby je možno experimentální práci rozšířit o měření na našem pracovišti v laboratořích synchrotronu Elettra v Terstu v Itálii.

Cílem práce bude učinit závěry o chování bimetalického systému M–Rh v závislosti na druhém kovu M. Práce navazuje na výsledky, které byly ve skupině dosaženy. Bude prováděna na existující aparatuře, která v současné době nevyžaduje žádnou úpravu. Bimetalické systémy jsou v současné době intenzivně studovány pro své zajímavé fyzikální vlastnosti (elektronová struktura v závislosti na jednotlivých materiálech a jejich koncentracích a s ní spojené chování při interakci s plyny) i praktické použití (průmysl – heterogenní katalýza).

[1] T. Hrnčíř, V. Matolín, V. Nehasil, Vacuum 63 (2001) 7.
[2] T. Hrnčíř, V. Nehasil, Surface Science 507 – 510 (2002) 859.
[3] V. Nehasil, P. Janeček, G. Korotchenkov, V. Matolín, Surface Science 532 – 535 (2003) 415.
Fotografie aparatury, na které bude diplomová práce měřena (1- analyzátor energií elektronů, 2 – kvadrupolový hmotnostní spektrometr a systém molekulárních svazků, 3 – iontové dělo pro čištění povrchů, 4 – manipulátor, 5 – zařízení pro vkládání vzorků)