Student: Oleksandr Stetsovych
Školitel: RNDr. Josef Mysliveček, Ph.D.
Konzultant: Prof. RNDr. Vladimír Matolín, DrSc.
Stav práce: obhájená
Abstrakt:
Porozumění mechanismům heterogenní katalýzy nebo chemické detekce vyžaduje velké experimentální úsilí, při kterém se typicky nasazuje více experimentálních metod fyziky povrchů, které poskytují celkový obraz studovaných systémů [1]. Rastrovací tunelová mikroskopie (STM) a Rastrovací tunelová spektroskopie (STS) hrají v těchto studiích klíčovou roli díky schopnosti zobrazovat povrchy a měřit jejich lokální elektronovou strukturu s atomárním rozlišením [2]. Tato schopnost je obzvlášť důležitá při studiích chemicky aktivních center v katalytických systémech kov-oxid, kterými mohou být například povrchové defekty oxidu [3], adatomy kovu na oxidu nebo rozhraní kov/oxid.
Cílem vypisované práce je charakterizovat metodami STM/STS chemicky aktivní centra modelových katalyzátorů na bázi CeO2. Měření budou prováděna na existující nízkoteplotní (77 K) ultravakuové aparatuře STM. Práce je součástí širokého výzkumu katalytických systémů na bázi CeO2 prováděného v naší laboratoři. Výsledky lokálních metod STM a STS budou kombinovány s výsledky integrálních metod fyziky povrchů – fotoelektronovou spektroskopií, elektronovou difrakcí a termodesorpční spektroskopií. Výsledky projektu budou představovat příspěvek základního výzkumu do rozvětveného vědního oboru katalýzy, senzoriky a energetiky používající CeO2. Aktivní centra katalyzátorů na bázi CeO2 nebyla technikami STM/STS dosud zkoumána.
Výzkum CeO2 je prováděn v úzké spolupráci s výzkumnými skupinami v Německu (Prof. K. Schierbaum), Japonsku (NIMS) a USA (Prof. C.T. Campbell). Výzkumné pobyty v partnerských skupinách jsou součástí doktorského studia.
Doporučená literatura:
[1] http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2007/chemadv07.pdf
[2] C. Julian Chen, Introduction to Scanning Tunneling Microscopy (Oxford University Press, USA, 2007)
[3] M. Sterrer et al., J. Phys. Chem. B 110, L46, 2006.
Předpokládané znalosti:
Dokončené VŠ studium fyziky se zaměřením na fyziku kondenzované fáze.