Elektronová struktura a katalytické vlastnosti systému Rh/CeOx - vliv morfologie

• Název práce v češtině: Elektronová struktura a katalytické vlastnosti systému Rh/CeO_x - vliv morfologie
• Název v anglickém jazyce: Electronic structure and catalytic properties of rhodium - ceria systems - dependence on morphology
• Akademický rok vypsání: 2019/2020
• Typ práce: bakalářská práce
• Ústav: Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP)
• Vedoucí / školitel: doc. RNDr. Václav Nehasil, Dr.

Zásady pro vypracování

1) Seznámit se s metodami studia adsorpce plynů metodou Molekulárních svazků (MB) a Termodesorpční spektroskopie (TDS) a s Rentgenovou fotoelektronovou spektroskopií (XPS).
2) Prostudovat ty části doporučené literatury, které se týkají problematiky studované ve vypsané práci.
3) Provést měření na vrstvávh Rh-CeOx s různou koncentrací dispergovaného rhodia, případně na těchto vrstvách, které byly dodatečně pokryty nespojitou vrstvou dalšího katalyticky aktivního kovu. Sledovat aktivitu vzorků při interakci s plyny.
4) Získané výsledky interpretovat a sepsat ve formě bakalářské práce.

Seznam odborné literatury

1) L. Eckertová a kol., Fyzikální elektronika pevných látek, Univerzita Karlova, Praha, 1992. (Povrch látky, jeho chování a vlastnosti, metody výzkumu)
2) Ch. Kleint, K.-D. Brzoszka, Čs. čas. fyz. A 25 (1975) 345. (Interakce povrchu s plyny, termodesorpční spektroskopie)
3) D. Briggs and M. P. Seah, Practical Surface Analysis, John Willey and Sons, Chichester, England, 1990. (Rentgenová fotoelektronová spektroskopie)
4) Klára Ševčíková, Studium vlivu elektronové struktury na reaktivitu systému oxid-kov, Disertační práce, KFPP MFF UK Praha, 2015 (Systém Rh-CeOx, reaktivita, elektronová struktura)
5) Miroslav Kettner, Studium interakce inverzního katalyzátoru CeOx/Rhodium, KFPP, Diplomová práce, MFF UK Praha, 2013 (Jedna z modifikací výzkumu interakce molekul plynů s povrchem)

Předběžná náplň práce

Reaktivita systémů obsahujících vzácné kovy (Pt, Pd, Rh) a oxid ceru je dlouhodobě studována i využívána v praxi. Uplatňuje se zde vlastnost oxidu ceru, který dokáže podpořit reakci tím, že uvolňuje nebo na sebe váže kyslík a krom toho v kombinaci s deponovaným vzácným kovem vytváří i speciální struktury, které ještě reaktivitu systému zvyšují.
V základním výzkumu pracujeme většinou s takzvanými modelovými katalyzátory, jejichž struktura, složení i čistota jsou dobře definované. Na takových systémech je možno sledovat vliv jednotlivých parametrů jejich přípravy i podmínek, ve kterých pracují, na produktivitu sledované reakce. Zkoumáme energetické rozdělení elektronů na povrchu vzorku pomocí elektronové spektroskopie a interakci zkoumaného systému s dopadajícími molekulami plynu, která závisí na vzájemném předávání elektronu, se snažíme interpretovat pomocí znalosti tohoto rozdělení. Všechny sledované parametry jsou ovlivněny morfologickými vlastnostmi povrchu, proto zkoumáme i je.
Práce bude probíhat na existující funkční aparatuře, bude souviset s výzkumem aktuálně prováděným na katedře. V literatuře doporučené k bakalářské práci je uvedena i jedna bakalářská práce a jedna disertační práce, které v laboratoři vznikly v předchozích letech a které mohou posloužit jako ukázka problémů, které studujeme.