Studium růstu tenkých vrstev oxidu ceru na nanostrukturním povrchu Al2O3/Ni3Al(111)
Název práce v češtině: | Studium růstu tenkých vrstev oxidu ceru na nanostrukturním povrchu Al2O3/Ni3Al(111) |
---|---|
Název v anglickém jazyce: | Growth of ceria thin films on the nanopatterned Al2O3/Ni3Al(111) surface |
Akademický rok vypsání: | 2024/2025 |
Typ práce: | bakalářská práce |
Jazyk práce: | |
Ústav: | Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP) |
Vedoucí / školitel: | RNDr. Peter Matvija, Ph.D. |
Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
Datum přihlášení: | 30.04.2024 |
Datum zadání: | 01.05.2024 |
Datum potvrzení stud. oddělením: | 02.05.2024 |
Zásady pro vypracování |
1) Bibliografická rešerše.
2) Seznámení se s dostupnými experimentálními metodami. 3) Příprava monokrystalického substrátu v ultra-vysokém vakuu. 5) Depozice Ce na připravený povrch. 6) Charakterizace připravených vzorků pomocí dostupných experimentálních metod. 7) Vyhodnocení výsledků. 8) Sepsání bakalářské práce. |
Seznam odborné literatury |
[1] A. Trovarelli (Ed.), Catalysis by Ceria and Related Materials. Imperial College Press, London (2002), ISBN: 978-1-78326-131-4
[2] B. Voightlaender, Scanning Probe Microscopy. Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2015), ISBN: 978-3-662-45240-0 [3] S. Hofmann, Auger- and X-Ray Photoelectron Spectroscopy in Materials Science, Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2013), ISBN: 978-3-642-27381-0 [4] S. Park, J.M. Vohs, R.J. Gorte, Nature, 404 (2000), p. 265 [5] Q. Fu, H. Saltsburg, M. Flytzani-Stephanopoulos, Science, 301 (2003), p. 935 [6] G.M. Mullen et al. React. Chem. Eng., 3, 75-85 (2018) [7] M. Schmid et al. PRL 99, 196104 (2007) [8] G. Hamm et al. Nanotechnology 17, 1943 (2006) |
Předběžná náplň práce |
Oxid ceru je dobře známý a široce využívaný materiál díky své schopnosti snadno ukládat a následně uvolňovat kyslík [1]. Tato vlastnost ho předurčuje k využití v různých katalytických aplikacích (oxidace CO, water-gas-shift, reformace uhlovodíků …), kde slouží jako aktivní substrát pro katalyticky aktivní kovy jako jsou platina, rhodium a nikl [4, 5].
Je známo, že jedním z klíčových faktorů ovlivňujících aktivitu katalyzátorů založených na oxidu ceru je velikost nanočástic [6]. V rámci této bakalářské práce budou připraveny tenké vrstvy oxidu ceru na nanostrukturním substrátu Al2O3/Ni3Al(111) [7]. Řada studií ukazuje, že nanostruktura tohoto povrchu je vhodná pro růst uspořádaných kovových klastrů s definovanou velikostí [7, 8]. V rámci této práce bude připraven povrch Al2O3/Ni3Al(111). Na tento povrch bude deponováno malé množství ceru za různých podmínek (v ultravysokém vakuu, za přítomnosti kyslíku, se zárodečnou vrstvou Pd klastrů). Povrchová struktura a chemický stav připravených vrstev budou kontrolovány pomocí dostupných metod: nízkoenergetická elektronová difrakce (LEED), rentgenová fotoelektronová spektroskopie (XPS) a skenovací tunelová mikroskopie (STM). Cílem práce bude zjistit, jestli je povrch Al2O3/Ni3Al(111) možné využít jako vzor pro růst uspořádaných klastrů oxidu ceru s definovanou velikostí. Získané poznatky mohou sloužit jako základ dalšího studia CeO2-Al2O3 systému v reakčních podmínkách, tj. za přítomnosti reaktivních plynů, za zvýšené teploty apod. https://physics.mff.cuni.cz/kfpp/php/bak-abs.php?id=376&langen=0 |
Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
https://physics.mff.cuni.cz/kfpp/php/bak-abs.php?id=376&langen=1 |