Student: Švenda Petr
Vedoucí: RNDr. Viktor Johánek, Ph.D.
Stav práce: přerušená
Abstrakt:
Ve skupině fyziky povrchů se v současné době řeší řada témat spojených s heterogenní katalýzou důležitých reakcí jako oxidace CO nebo metanolu, WGS, parní reformování uhlovodíků, elektrolýza vody apod. Informace získávané studiem dobře definovaných modelových systémů v podmínkách vakua je potřeba souběžně doplňovat experimenty, které ověřují funkčnost studovaných systémů v reálnějších podmínkách vyšších tlaků a na površích s komplexnější strukturou a umožňují jejich optimalizaci. Cílem diplomové práce bude charakterizace reakčních vlastností nanostrukturovaných katalyzátorů ve formě tenkých vrstev, využívajících kombinace reducibilních oxidů s aktivním kovem (vysoce dispergovaným na atomární úrovni nebo ve formě nanočástic), případně směsných oxidů, připravených metodou magnetronového naprašování. Měření by probíhala na dvou zařízeních: 1) Mikroreaktor pro teplotně programovanou reakci (TPR) s možností připojení testovacího palivového článku nebo elektrolyzéru a 2) Ultravakuová aparatura vybavená zařízením pro rentgenovou fotoelektronovou spektroskopii (XPS). V případě potřeby bude uchazeči umožněn přístup i k dalším analytickým metodám, zejm. teplotně-programované desorpce (TDS), rastrovací elektronové mikroskopii (SEM), infračervené reflexně-absorpční spektroskopie (RAIRS), vysokotlaké fotoelektronové spektroskopie (NAP-XPS).
Zásady pro vypracování:
1. Seznámení se s kvadrupólovou hmotovou spektrometrií (QMS) a metodami teplotně-programované reakce (TPR) a teplotně-programované desorpce (TPD).
2. Seznámení se s rentgenovou fotoelektronovou spektroskopie (XPS).
3. Příprava vzorků s definovanou strukturou a složením.
4. Studium interakce připravených vzorků s vybranými plyny a jejich vzájemných reakcí metodami TPR a XPS, případně dalšími.
5. Zpracování experimentálních dat.
Literatura:
[1] Henry, C.R.: Surface Science Reports 31(7-8) (1998) 235; Campbell, C.T.: Surface Science Reports 27(1-3) (1997) 1; Mullins, D.R.: Surface Science Reports 70(1) (2015) 42.
[2] F.A. White and G.M. Wood, Mass Spectroscopy, Applications and Engineering, John Wiley & Sons (1986).
[3] J. W. Niemantsverdriet, Spectroscopy in Catalysis: An Introduction, John Wiley & Sons (2000).
[4] Další časopisecká literatura dle potřeby a dohody s vedoucím práce.