Iontové katalyzátory pro životní prostředí
| Název práce v jazyce práce (slovenština): | Iontové katalyzátory pro životní prostředí |
|---|---|
| Název práce v češtině: | Iontové katalyzátory pro životní prostředí |
| Název v anglickém jazyce: | Ion catalysts for environment |
| Klíčová slova: | magnetrónové naprašovanie, Ce-Sn-O, XRD, XPS, SEM |
| Klíčová slova anglicky: | magnetron sputtering, Ce-Sn-O, XRD, XPS, SEM |
| Akademický rok vypsání: | 2010/2011 |
| Typ práce: | bakalářská práce |
| Jazyk práce: | slovenština |
| Ústav: | Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP) |
| Vedoucí / školitel: | prof. RNDr. Vladimír Matolín, DrSc. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 03.11.2010 |
| Datum zadání: | 03.11.2010 |
| Datum a čas obhajoby: | 23.06.2011 00:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 24.05.2011 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 24.05.2011 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 23.06.2011 |
| Oponenti: | RNDr. Kateřina Veltruská, CSc. |
| Konzultanti: | prof. Mgr. Iva Matolínová, Dr. |
| Zásady pro vypracování |
| 1. Bibliografická rešerše: Studium závislosti výskytu iontového zlata na interakci s uhlíkem v CNTs, v grafénových vrstvách a ve vysoce orientovaném pyrolytickém grafitu (HOPG).
2. Seznámení se s konstrukcí a principem mikroreraktoru. 3. Zvládnuti základních funkcí ovládání řádkovacího elektronového mikroskopu, studium vlivu parametrů přípravy a interakce se substrátem na morfologii aktivních vrstev. 4. Studium aktivity katalyzátorů Ce(2-x)Au(x)O(2-delta) pro nízkoteplotní oxidaci CO - vyhodnocení výsledků. |
| Seznam odborné literatury |
| [1] V. Matolín, Katalyzátor na bázi kov-CeO2 pro použití v palivových článcích, Patent 301720, 22.4.2010.
[2] V. Matolín, M. Cabala, I. Matolínová, M. Škoda, J. Libra, M Václavů, K. C. Prince, T. Skála, H. Yoshikawa, Y. Yamashita, S. Ueda, K. Kobayashi, Au+ and Au3+ ions in CeO2 rf-sputtered thin films, J. Phys. D: Appl. Phys. 42 (2009) 115301. [3] M. S. Hedge, G. Madras, K. C. Patil, Noble Metal Ionic Catalysts, Acc. Chem. Res. 42 (2009) 704. [4] Q. Fu, H. Saltsburg, and M. Flytzani-Stephanopoulos, Science 2003, 301, 935. |
| Předběžná náplň práce |
| Nanotechnologie hrají významnou roli v hledání obnovitelných zdrojů energie a odstraňování škodlivin z atmosféry. Jednou z cest je konverze CO a vody na vodík a jeho přeměna na elektrickou energii v palivových článcích, nebo nízkoteplotní oxidace CO. Stále vyšší nároky na regulaci emisí vedou k nutnosti hledat nové typy katalyticky aktivních materiálů. V poslední době se ukazuje jako velmi perspektivní využít aktivity kationtů zlata nebo platiny dispergovaných v nanostrukturních oxidech titanu, železa nebo ceru.
Nanokrystalická fáze Ce2-xAu(Pt)xO2-delta (delta~x)??připravená magnetronovým naprašováním [1,2] na aktivní substráty, jako například uhlíkové nanotrubky (CNTs), je studována v poslední době na našem pracovišti v souvislosti s vysokou katalytickou aktivitou iontů vzácných kovů [3,4]. Zlaté atomy a nanoklastry rozptýlené v kubické struktuře CeO2 nebo na hranicích zrn se vyskytují ve stavech Au0,1+,3+. Naše poslední výzkumy jasně ukazují, že v případě Ce2-xPtxO2-delta (delta~x) je výskyt iontové platiny Pt2+,4+ zásadní měrou ovlivněn interakcí s uhlíkem, viz obrázek, která je zprostředkována přenosem náboje Pt4+ + 2e- -> Pt2+. Reaktivita bude měřena v prototypu mikroreaktoru vybaveném digitální regulací teploty a složení plynů s detekcí plynů hmotnostním spektrometrem. Fyzikálně chemické vlastnosti budou studovány metodami analýzy povrchů, především fotoelektronovou spektroskopií (XPS) a řádkovací elektronové mikroskopie (SEM). http://physics.mff.cuni.cz/kfpp/php/bak-abs.php?id=142 |