Student: Kalinovych Viacheslav
Školitel: Ing. Nataliya Tsud, Dr.
Stav práce: zadaná
Anotace:
Spontánně adsorbované organické monovrstvy nedávno získaly velkou pozornost díky svému obrovskému potenciálu optimalizovat povrchové vlastnosti materiálů uplatňujících se v katalyzátorech, senzorech, nelineární optice a paměťových zařízení. Chemická funkcionalizace povrchů oxidů kovu kovalentním připojením organických molekul nabízí jednu z nejobecnějších strategií syntézy nových materiálů pro nanotechnologie. V organických/anorganických hybridních materiálech organická část se zavádí prostřednictvím spojovací skupiny, jako je thiol pro zlato nebo trichlorsilan pro silikonové povrchy. Bylo prokázáno, že fosfonová skupina (-PO(OH)2) je slibným linkerem pro různé povrchy oxidu, ale dosud neexistují žádné vědecké studie o površích oxidu ceru. Je známo, že kyselina fosfonová vytváří silné vazby s povrchy oxidu, a očekává se, že tyto vazby budou stabilnější s rostoucí teplotou než je tomu u skupin karboxylových kyselin. Abychom plně pochopili interakce mezi spojovací skupinou a povrchem, navrhujeme studovat adsorpční geometrii a reaktivitu malých modelových molekul, například kyseliny fenylfosfonové, kyseliny alkanfosfonové apod. na vrstvách oxidu ceru s různou stechiometrií a morfologií. Systém bude studován kombinací rentgenové fotoelektronové spektroskopie s laboratorním zdrojem a synchrotronovým zářením, absorpční spektroskopie, mikroskopie atomových sil a skenovací elektronová mikroskopie.
ENG.: Spontaneously adsorbed organic monolayers have recently received a great deal of attention for their enormous potential in tailoring surface properties of materials for catalysts, sensors, nonlinear optics and memory devices. Chemical functionalization of metal oxide surfaces by covalent attachment of organic molecules offers one of the most general strategies for synthesis of new materials for nanotechnology. In organic/inorganic hybrid materials the organic part is introduced through a linker group, such as thiol for gold or trichlorosilane for silicon surfaces. The phosphonate group (-PO(OH)2) has been shown to be a promising linker on various oxide surfaces, but no surface science studies exist for ceria surfaces so far. Phosphonic acids are known to bind strong to oxide surfaces and they are expected to be more temperature-stable than carboxylic acid groups. To fully understand the interactions between the linker group and the surface we propose to study the adsorption geometry and reactivity of a small model molecule, for instance phenylphosphonic acid, alkanephosphonic acid, etc. on cerium oxide films of different stoichiometry and morphology. The system will be studied by combining lab-source and synchrotron-radiation X-ray photoelectron spectroscopy, near-edge X-ray absorption fine structure spectroscopy, atomic force microscopy and scanning electron microscopy.