velikost textu

High pressure CO and methanol oxidation study over nanopowders Rare Earth Oxides and platinum thin film catalysts

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
High pressure CO and methanol oxidation study over nanopowders Rare Earth Oxides and platinum thin film catalysts
Název v češtině:
Studium oxidace CO a metanolu za vysokého tlaku na katalyzátorech ve formě nanoprášků oxidů kovů vzácných zemin a tenkých vrstev na bázi platiny
Typ:
Disertační práce
Autor:
Andrii Rednyk, Ph.D.
Školitel:
prof. RNDr. Vladimír Matolín, DrSc.
Oponenti:
Mgr. Yaroslava Lykhach, Ph.D.
Mgr. Břetislav Šmíd
Konzultant:
doc. Mgr. Iva Matolínová, Dr.
Id práce:
85299
Fakulta:
Matematicko-fyzikální fakulta (MFF)
Pracoviště:
Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP)
Program studia:
Fyzika (P1701)
Obor studia:
Fyzika povrchů a rozhraní (4F5)
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
17. 3. 2016
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
CO oxidace, oxidace metanolu, REO, oxid platiny
Klíčová slova v angličtině:
CO oxidation, methanol oxidation, REOs, platinum oxide
Abstrakt:
Název práce: Studium oxidace CO a metanolu za vysokého tlaku na katalyzátorech ve formě nanoprášků oxidů kovů vzácných zemin a tenkých vrstev na bázi platiny Autor: Mgr. Andrii Rednyk Katedra / Ústav: Katedra fyziky povrchů a plazmatu Vedoucí doktorské práce: Prof. RNDr. Vladimír Matolín, DrSc. matolin@mbox.troja.mff.cuni.cz Abstrakt: Tato práce se zaměřuje na studium katalytické aktivity oxidů kovů vzácných zemin (REO) ve formě nanoprášků a tenkých vrstev na bázi platiny s využitím mikroreaktoru s vysokotlakou reakční komorou. Nanočástice REO byly připraveny novým přístupem založeným na sol-gelové chemické metodě. Tenkovrstvé vzorky byly připraveny magnetronovým naprašováním. V první části je studována reakce oxidace oxidu uhelnatého (CO oxidation) na REO a na tenkých vrstvách Pt, PtOx. Z připravených nanopráškových oxidů kovů vzácných zemin vykazují velmi dobrou aktivitu oxidy ceru stabilizované aluminou, hlavně z důvodu většího aktivního povrchu.Vrstvy Pt i PtOx deponované na křemíkové podložky vykazuji srovnatelnou aktivitu. Když se jako podložka použije uhlík (grafitová folie nebo uhlíková mezivrstva), aktivita Pt vrstvy poklesne, kdežto PtOx si zachovává vysokou aktivitu. Obsahem druhé části je parní reformace metanolu (SRM) a částečná oxidace metanolu (POM) s katalyzátory na bázi tenkých vrstev s obsahem platiny. Ukazuje se, že tenké vrstvy PtOx vykazují mnohem větší aktivitu než ostatní vzorky se stejnou tloušťkou. Důvodem je redukce oxidů platiny na kovovu platinu (Pt4+ → Pt0). Vysoká aktivita při reakci POM byla demonstrována také s 1 nm silnou vrstvou Pt-CeO2. Přítomnost stopového množství oxidů ceru v takové vrstvě je klíčovým faktorem ve formaci zrnité povrchové struktury, která vede k větší aktivitě a stabilitě katalyzátoru. Klíčová slova: CO oxidace, oxidace metanolu, REO, oxid platiny.
Abstract v angličtině:
Title: High pressure CO and methanol oxidation study over nanopowder Rare Earth Oxides and platinum thin film catalysts Author: Mgr. Andrii Rednyk Department: Department of Surface and Plasma Science Supervisor: Prof. RNDr. Vladimír Matolín, DrSc. matolin@mbox.troja.mff.cuni.cz Abstract: This doctoral thesis focuses on reactivity study of nanopowder rare earth oxides (REOs) and platinum based thin film catalysts using microreactor with high pressure reaction cell. REOs nanoparticles were prepared by new approach based on sol-gel chemistry. Magnetron sputtering technique was used for preparation of thin film samples. In the first part of the thesis CO oxidation on REOs and on Pt, PtOx thin films were performed. Among prepared REOs catalyst better activity exhibited alumina stabilized ceria, due to higher surface area. Both Pt and PtOx deposited on silicon substrate exhibited similar activity. When carbon (G-foil or C interlayer) is used as support, activity of Pt thin film decreases while PtOx preserves high activity. In the second part of the thesis steam reforming of methanol (SRM) and partial oxidation of methanol (POM) were performed on Pt thin films. It was shown that PtOx thin film exhibited superior activity compared to other samples with the same thickness. It is due to the reduction of platinum oxide to metallic platinum (Pt4+ → Pt0). Also high POM activity was demonstrated by 1 nm thick Pt-CeO2 thin film. Presence of trace amount of ceria in such layer has been found to be a key factor in formation of granular surface structure, resulted in better activity and stability of such catalyst. Keywords: CO oxidation, methanol oxidation, REOs, platinum oxide.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Andrii Rednyk, Ph.D. 12.24 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Andrii Rednyk, Ph.D. 73 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Andrii Rednyk, Ph.D. 75 kB
Stáhnout Posudek vedoucího prof. RNDr. Vladimír Matolín, DrSc. 277 kB
Stáhnout Posudek oponenta Mgr. Yaroslava Lykhach, Ph.D. 296 kB
Stáhnout Posudek oponenta Mgr. Břetislav Šmíd 411 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby doc. RNDr. Ivan Ošťádal, CSc. 157 kB