Studium inverzního katalyzátoru CeOx / Rhodium
| Název práce v češtině: | Studium inverzního katalyzátoru CeOx / Rhodium |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Study of CeOx / Rh inverse catalyst |
| Klíčová slova: | Rhodium, oxid ceru, slitina, inverzní katalyzátor, oxidace CO. |
| Klíčová slova anglicky: | Rhodium, cerium oxide, alloy, inverse catalyst, CO oxidation. |
| Akademický rok vypsání: | 2011/2012 |
| Typ práce: | diplomová práce |
| Jazyk práce: | čeština |
| Ústav: | Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP) |
| Vedoucí / školitel: | doc. RNDr. Václav Nehasil, Dr. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 10.10.2011 |
| Datum zadání: | 03.11.2011 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 15.12.2011 |
| Datum a čas obhajoby: | 17.05.2013 00:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 25.04.2013 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 12.04.2013 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 17.05.2013 |
| Oponenti: | doc. RNDr. Viktor Johánek, Ph.D. |
| Konzultanti: | RNDr. Kateřina Veltruská, CSc. |
| Zásady pro vypracování |
| 1) Depozice oxidu ceru na povrch Rh.
2) Charakteristika připravených vzorků metodami fyziky povrchů, zejména XPS a LEED – sledování oxidačního stupně a orientace depozitu. 3) Studium reaktivity povrchu vzorků – adsorpce a oxidace CO, WGS reakce. 4) Vyhodnocení vlivu jednotlivých parametrů vzorků (množství a druh deponovaného oxidu ceru, druh Rh podložky) na reaktivitu studovaného systému. 5) Sepsání dosažených výsledků do diplomové práce. |
| Seznam odborné literatury |
| 1) L. Eckertová a kol., Fyzikální elektronika pevných látek, Univerzita Karlova, Praha, 1992.
2) Ch. Kleint, K.-D. Brzoszka, Čs. čas. fyz. A 25 (1975) 345. 3) D. Briggs and M. P. Seah, Practical Surface Analysis, John Willey and Sons, Chichester, England, 1990. 4) C. T. Campbell, Surf. Sci. Rep. 27 (1997) . 5) S. Eck, C. Castellarin-Cudia, S. Surnev, M. G. Ramsey, F. P. Netzer, Surf. Sci. 520 (2002) 173. 6) S. Eck, C. Castellarin-Cudia, S. Surnev, K. C. Prince, M. G. Ramsey, F. P. Netzer, Surf. Sci. 536 (2003) 166. 7) Články v odborných časopisech podle dohody studenta s vedoucím práce |
| Předběžná náplň práce |
| Inverzní katalyzátor CeO2/Rh(111) byl studován a popsán v literatuře. Byly publikovány údaje o jeho přípravě a růstu a o interakci molekul CO s jeho povrchem [1, 2]. V naší laboratoři již dlouho zkoumáme nejrůznější systémy Rh/CeO2 (podložky polykrystalické i orientované, různé tloušťky deponovaného rhodia) a jejich katalytické vlastnosti při oxidaci CO a Water Gas Shift reakce – (WGS). Vzhledem k tomu, že tyto systémy vykazují některé unikátní vlastnosti (např. velmi vysoká produktivita CO2 na vrstvách rhodia nesených na podložkách oxidu ceru připravených magnetronovým naprašováním, důkaz o dlouhodobém vlivu přípravy podložky na elektronovou strukturu i reaktivitu systému), jeví se nám zajímavým doplnit náš výzkum přípravou a testováním katalyzátoru inverzního, tedy oxidu ceru deponovaného na různé povrchy rhodia - polykrystalické (fólie) i monokrystalické – (Rh(111) a Rh(110)). Je pravděpodobné, že oxid ceru deponovaný na Rh bude vykazovat různý oxidační stupeň podle způsobu přípravy a druhu Rh podložky a tím budou ovlivněny reakční vlastnosti celého systému.
Ve vypsané diplomové práci budou připravovány vrstvy oxidu ceru in situ vakuovým napařováním ceru v atmosféře O2. Jako podložku použijeme rhodiovou fólii pro orientační experimenty a monokrystaly Rh(111) a Rh(110) pro porovnání vlivu morfologie podložky na růst vrstvy oxidu ceru i reaktivity povrchu. Bude sledována redukce oxidu ceru po depozici, ohřevu vzorku a po interakci s molekulami CO a O2. Vrstvy budou po jednotlivých experimentálních krocích (příprava, depozice kovu atd.) charakterizovány metodou Rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS). Metodami TDS a MB bude studována adsorpce a oxidace CO na připravených systémech. Orientace monokrystalických povrchů rhodia před depozicí oxidu ceru a případné rekonstrukce povrchu po depozici budou sledovány metodou LEED. Předpokládáme zařazení metody ISS (Ion Scattering Spectroscopy) pro sledování relativního pokrytí Rh podložky depozitem. Práce navazuje na výsledky, které byly ve skupině dosaženy. Bude prováděna na existující aparatuře, která v současné době nevyžaduje žádnou úpravu. Standardní vypařovadlo ceru bude namontováno do aparatury při zahájení práce. [1] S. Eck, C. Castellarin-Cudia, S. Surnev, M. G. Ramsey, F. P. Netzer, Surf. Sci. 520 (2002) 173. [2] S. Eck, C. Castellarin-Cudia, S. Surnev, K. C. Prince, M. G. Ramsey, F. P. Netzer, Surf. Sci. 536 (2003) 166. http://physics.mff.cuni.cz/kfpp/php/dipl-abs.php?id=649 |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| http://physics.mff.cuni.cz/kfpp/php/dipl-abs.php?id=649 |