Studium růstu oxidu železa na povrchu oxidu ceru
| Thesis title in Czech: | Studium růstu oxidu železa na povrchu oxidu ceru |
|---|---|
| Thesis title in English: | Study of the Growth of Iron Oxide on the Surface of Cerium Oxide |
| Key words: | modelový katalyzátor|oxid ceru|oxid železa|STM|AFM|XPS|LEED |
| English key words: | model catalyst|cerium oxide|iron oxide|STM|AFM|XPS|LEED |
| Academic year of topic announcement: | 2021/2022 |
| Thesis type: | Bachelor's thesis |
| Thesis language: | čeština |
| Department: | Department of Surface and Plasma Science (32-KFPP) |
| Supervisor: | RNDr. Peter Matvija, Ph.D. |
| Author: | Bc. František Pchálek - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 13.10.2021 |
| Date of assignment: | 14.10.2021 |
| Confirmed by Study dept. on: | 13.12.2021 |
| Date and time of defence: | 21.06.2023 09:00 |
| Date of electronic submission: | 11.05.2023 |
| Date of submission of printed version: | 11.05.2023 |
| Date of proceeded defence: | 21.06.2023 |
| Opponents: | doc. RNDr. Pavel Kocán, Ph.D. |
| Guidelines |
| 1) Bibliografická rešerše.
2) Seznámení se s experimentálními metodami XPS, LEED, STM a AFM. 3) Příprava monokrystalického substrátu (například Ru(0001) nebo Cu(111)) v ultra-vysokém vakuu. 4) Příprava epitaxních vrstev oxidu ceru na vybraném substrátu 5) Depozice vhodného množství Fe na připravené povrchy oxidu ceru za vhodných podmínek (vhodná teplota substrátu, tlak kyslíku). 5) Charakterizace připravených vzorků pomocí STM/AFM a XPS. 6) Vyhodnocení výsledků. 7) Sepsání bakalářské práce. |
| References |
| [1] A. Trovarelli (Ed.), Catalysis by Ceria and Related Materials, Imperial College Press, London (2002)
[2] S. Park, J.M. Vohs, R.J. Gorte, Nature, 404 (2000), p. 265 [3] Q. Fu, H. Saltsburg, M. Flytzani-Stephanopoulos, Science, 301 (2003), p. 935 [4] Ind. Eng. Chem. Res. 57 (49), p. 16675–16683 (2018) [5] Anzorena R.S. et al., Ceramics International 45(16), p. 19757-19765 (2019) |
| Preliminary scope of work |
| Oxid ceru je dobře známý a široce používaný 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 [2, 3]. Nedávné studie ukázaly, že katalytickou aktivitu oxidu ceru v některých reakcích (oxidace CH4, redukce NOx …) lze zvýšit přidáním oxidu železa [4, 5].
Náplní této bakalářské práce je připravit tenké epitaxní vrstvy oxidu ceru na monokrystalu Cu(111) nebo Ru(0001). Na tyto vrstvy bude postupně napařeno různé množství železa a připravené povrchy budou charakterizovány dostupnými in-situ metodami. Příprava vrstev bude kontrolována pomocí metod LEED (nízkoenergetická elektronová difrakce) a XPS (rentgenová fotoelektronová spektroskopie). Výsledné povrchy budou zobrazeny pomocí metod STM (skenovací tunelová mikroskopie) nebo AFM (mikroskopie atomárních sil). Cílem práce bude charakterizace vrstev CeOx + FeOx připravených za různých podmínek, tj. například různé množství deponovaného železa, různá teplota substrátu během depozice apod. |