Interaction of simple molecules with reducible oxides:
model studies of H2O/CeOx and CO/CuOx
| Thesis title in Czech: | Interakce jednoduchých molekul s redukovatelnými oxidy: modelové studie H2O/CeOx and CO/CuOx |
|---|---|
| Thesis title in English: | Interaction of simple molecules with reducible oxides: model studies of H2O/CeOx and CO/CuOx |
| Key words: | oxid ceru, oxid mědi, heterogenní katalýza, H2O, CO |
| English key words: | cerium oxide, copper oxide, heterogeneous catalysis, H2O, CO |
| Academic year of topic announcement: | 2010/2011 |
| Thesis type: | dissertation |
| Thesis language: | angličtina |
| Department: | Department of Surface and Plasma Science (32-KFPP) |
| Supervisor: | doc. Mgr. Josef Mysliveček, Ph.D. |
| Author: | hidden - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 09.12.2010 |
| Date of assignment: | 09.12.2010 |
| Date and time of defence: | 30.09.2014 10:30 |
| Date of electronic submission: | 23.07.2014 |
| Date of submission of printed version: | 23.07.2014 |
| Date of proceeded defence: | 30.09.2014 |
| Opponents: | Ivan Jirka, CSc. |
| Mgr. Martin Švec, Ph.D. | |
| Advisors: | prof. RNDr. Vladimír Matolín, DrSc. |
| Guidelines |
| http://physics.mff.cuni.cz/kfpp/php/dis-abs.php?id=229 |
| References |
| [1] G. Ertl a kol., Handbook of Heterogeneous Catalysis (WILEY-VCH, Německo, 2008)
[2] A. Picolin, a kol., Desorption of H2O from Flat and Stepped Pt(111), J. Phys. Chem. C 113, 691, 2009. [3] U. Valbusa a kol., Nanostructuring surfaces by ion sputtering, J. Phys.: Condens. Matter 14, 8153, 2002. [4] T. Luttrell a kol., New Directions for Atomic Steps: Step Alignment by Grazing Incidence Ion Beams on TiO2(110), Phys. Rev. Lett. 102, 166103, 2009. [5] C. Julian Chen, Introduction to Scanning Tunneling Microscopy (Oxford University Press, USA, 2007) [6] L. Eckertová a kol., Metody analýzy povrchů. Elektronová spektroskopie (Academia, ČR, 1990) |
| Preliminary scope of work |
| Atomární schody představují vysoce koordinované adsorpční pozice, které ovlivňují chemickou reaktivitu povrchů pevných látek [1]. Přesto, že jde o obecně známý fakt, objevují se detailní experimentální studie umožňující určit souvislost mezi konkrétní konfigurací atomárních schodů na povrchu a reaktivitou povrchu teprve v současné době [2].
Studie reaktivity atomárních schodů jsou založeny na kombinaci pokročilých experimentálních technik. Základem je příprava modelového katalyzátoru s definovanými parametry atomárních schodů, kterými jsou jejich orientace a hustota/vzájemná vzdálenost. Zde se využívá jevů samoorganizace na atomární úrovni při epitaxním růstu [2] nebo iontové erozi [2-4] na povrchu monokrystalů. Následují charakterizace morfologie atomárních schodů rastrovacími technikami v blízkém poli, například rastrovací tunelovou mikroskopií (STM, [5]), a měření reaktivity technikami fyziky povrchů: termodesorpční spektroskopií (TDS [2]), a fotoelektronovou spektroskopií (XPS, ARUPS [6]). Vše probíhá in-situ, tedy v čistém prostředí (ultravysoké vakuum), ve kterém byl vzorek připraven. Cílem vypisované práce je vytvořit experimentální metodiku a provést studie reaktivity atomárních schodů na vybraných modelových katalyzátorech pro elektrochemii a konverzi paliv. Vzorky budou monokrystaly přechodových kovů a epitaxní vrstvy reducibilních oxidů, reaktanty pak voda, jednoduché alkoholy a uhlovodíky. Práce bude probíhat na funkční aparatuře, která kombinuje všechny výše uvedené experimentální metody. Práce je součástí širokého výzkumu katalytických systémů prováděného v naší laboratoři. Výsledky projektu budou představovat příspěvek základního výzkumu do rozvětveného vědního oboru katalýzy pro energetiku. Výzkum je prováděn v úzké spolupráci s výzkumnými skupinami v Německu, Japonsku a USA. Výzkumné pobyty v partnerských skupinách jsou součástí doktorského studia. http://physics.mff.cuni.cz/kfpp/php/dis-abs.php?id=229 |