SubjectsSubjects(version: 945)
Course, academic year 2023/2024
   Login via CAS
Operando Methods - NEVF171
Title: Metody operando
Guaranteed by: Department of Surface and Plasma Science (32-KFPP)
Faculty: Faculty of Mathematics and Physics
Actual: from 2020
Semester: winter
E-Credits: 5
Hours per week, examination: winter s.:2/1, C+Ex [HT]
Capacity: unlimited
Min. number of students: unlimited
4EU+: no
Virtual mobility / capacity: no
State of the course: taught
Language: Czech, English
Teaching methods: full-time
Teaching methods: full-time
Additional information: https://physics.mff.cuni.cz/kfpp/rozvrh.html
Guarantor: RNDr. Peter Matvija, Ph.D.
doc. Mgr. Michael Vorochta, Ph.D.
doc. Mgr. Ivan Khalakhan, Ph.D.
Annotation - Czech
Last update: doc. RNDr. Jiří Pavlů, Ph.D. (24.01.2019)
Cílem této přednášky je poskytnout úvod a přehled metod umožňujících studovat vlastnosti materiálů a mechanismy jevů na nich probíhajících v reálných pracovních podmínkách (in operando conditions). Budou představeny koncepty měření, které zahrnují teplotní a tlaková prostředí odpovídající např. průmyslovým katalytickým reakcím.
Course completion requirements - Bosnian
Last update: doc. RNDr. Jiří Pavlů, Ph.D. (03.06.2020)

Podmínkou zakončení předmětu je úspěšné složení zkoušky, získání zápočtu je podmínkou pro konání

zkoušky.

Udělení zápočtu je podmíněno absolvováním a vypracováním protokolu dvou ze tří nabízených praktických úloh.

Povaha kontroly studia předmětu vylučuje opakování této kontroly, zápočet se tedy opakovat nedá.

Literature -
Last update: doc. RNDr. Jiří Pavlů, Ph.D. (07.05.2019)

1. J. Frenken, I. Groot (Eds.), Operando Research in Heterogeneous Catalysis, Springer International Publishing AG, Leiden, Netherlands, 2017, ISBN: 978-3-319-44439-0.

2. M. Salmeron and R. Schlogl, Ambient pressure photoelectron spectroscopy: A new tool for surface science and nanotechnology, Surf. Sci. Rep. 63, 169-199, 2008.

3. D. Frank Ogletree et al., Photoelectron spectroscopy under ambient pressure and temperature conditions, Nuclear Instruments and Methods in Physics, 601 (1-2), 21 151-160, 2009.

4. Franklin (Feng) Tao and Peter A. Crozier, Atomic-Scale Observations of Catalyst Structures under Reaction Conditions and during Catalysis, Chemical Reviews 116 (6), 3487-3539, 2016. DOI: 10.1021/cr5002657

5. Daisuke Fujita, Trend in Operando Nanoscale Characterization using Scanning Probe Microscopy, Scientific Instrument News, vol. 8 March, 2017. [online: https://www.hitachi-hightech.com/global/sinews/si_report/080202/]

6. Yhee, J., Son, S., Kim, N., Choi, K., & Kwon, I. Theranostic applications of organic nanoparticles for cancer treatment. MRS Bulletin, 39(3), 239-249, 2014. doi:10.1557/mrs.2014.30

Teaching methods -
Last update: doc. RNDr. Štěpán Roučka, Ph.D. (06.10.2020)

The lecture is conducted on-line in the winter semester 2020. For more information, see https://physics.mff.cuni.cz/kfpp/rozvrh.html

Requirements to the exam - Polish
Last update: doc. RNDr. Jiří Pavlů, Ph.D. (03.06.2020)

Zkouška je ústní. Požadavky ke zkoušce odpovídají sylabu předmětu v rozsahu, který byl prezentován na přednáškách.

Syllabus - Czech
Last update: doc. RNDr. Jiří Pavlů, Ph.D. (24.01.2019)
1. Úvod do metod operando
Analýza povrchů v reálných provozních podmínkách, operando versus in-situ měření, výhody operando měření, přehled operando metod a technik.

2. Operando spektroskopie
Fotoelektronová spektroskopie ve vyšších tlacích (NAP-XPS/PES)
Interakce fotoelektronů s plynem a kapalinou, historie a principy NAP-XPS/PES, specifika experimentálního zařízení, využití synchrotronového záření a UV záření (UPS) ve vyšších tlacích, analýza povrchů v kapalině, výhody a omezení metod, využití NAP-XPS pro studium palivových článků a plynových senzorů.

Operando metody založené na principu detekce rentgenového záření
Rentgenová absorpční spektroskopie (XANES, EXAFS), rentgenová difrakce (XRD) a rozptyl (SAXS), fyzikální principy, experimentální zařízení, příklady experimentů.

Operando infračervená a Ramanovská spektroskopie
Základní fyzikální principy, experimentální uspořádaní, výhody a nevýhody ve srovnání s ostatními operando metodami.

3. Operando mikroskopie
Skenovací tunelová mikroskopie a mikroskopie atomárních sil ve vyšších tlacích (NAP-STM, NAP-AFM)
Principy, historický vývoj a konstrukce mikroskopů založených na rastrovací sondě. Rozdíly mezi nízkotlakým a vysokotlakým STM/AFM. Výhody a nevýhody použití operando STM a AFM.

Elektrochemická mikroskopie atomárních sil (EC-AFM)
Mikroskopie atomárních sil v kapalinách, rozdíly vůči AFM ve vakuu. Základy elektrochemických metod, cyklická voltametrie.

Operando elektronové mikroskopie
Operando transmisní elektronová mikroskopie (TEM), fotoemisní elektronová mikroskopie (PEEM), environmentální skenovací elektronová mikroskopie (ESEM). Fyzikální principy a experimentální uspořádání, výhody a nevýhody ve srovnání s ostatními metodami operando.

4. Aplikace metod operando
Příklady využití metod operando v základním a aplikovaném výzkumu.

 
Charles University | Information system of Charles University | http://www.cuni.cz/UKEN-329.html