Název:
Sledování vývoje a stability kovových nanočástic v zeolitech pomocí elektronové mikroskopie s in-situ zahříváním
Překlad názvu:
Tracking the evolution and stability of metal nanoparticles in zeolites by in-situ heating electron microscopy
Autoři:
Krakl, František ; Mazur, Michal (vedoucí práce) ; Knotková, Kateřina (oponent) Typ dokumentu: Bakalářské práce
Rok:
2023
Jazyk:
eng
Abstrakt: [eng][cze] Zeolites, with their unique characteristics, such as microporosity, thermal stability, and shape selectivity, are used as a support for metal nanoparticles to enhance their catalytic properties. Metal nanoparticles have a large attainable surface in relation to their mass, thus volume. There are several ways of supporting metal on zeolites, such as ion-exchange, impregnation, or direct encapsulation during synthesis. The latter method provides the stability of metal, however, even the zeolite-encapsulated nanoparticles are not fully sinter-resistant, especially at high temperatures. Insights into the sintering mechanism is crucial for improvement of stability of supported metal catalysts. In this work platinum nanoparticles were directly introduced into chabazite (CHA) zeolite during hydrothermal synthesis. The goal of this thesis was to understand metal nanoparticle sintering mechanisms. the role of aluminium content in zeolite framework in the stabilisation of metal nanoparticles was described. The structure of prepared materials was confirmed by powder X-ray diffraction. Inductively coupled plasma mass spectrometry was used to determine the elemental composition of the materials and their distribution in crystals was mapped by energy dispersive X-ray spectroscopy in a scanning transmission...Zeolity s jejich unikátními vlastnosti jako mikroporézní struktura, vysoká tepelná stabilita a tvarová selektivita, se používají jako nosiče kovových nanočástic v katalýze. Kovové nanočástice mají velký povrch na jednotku hmotnosti v porovnání s většími částicemi. Existuje několik cest, jak zabudovat kovy do zeolitů: iontová-výměna, impregnace a přímá enkapsulace během syntézy. Přestože poslední jmenovaná metoda stabilizuje kovové nanočástice uvnitř zeolitů, nejsou tyto nanočástice odolné vůči sintraci zejména za vysokých teplot. Pochopení mechanismu sintrování uvnitř zeolitové struktury je stěžejní pro zlepšení stability kovových katalyzátorů na nosičích. V této práci byly platinové nanočástice přímo Enkapsulovány do zeolitu chabazitu (CHA) během hydrotermální syntézy. Cílem této práce bylo porozumět mechanismu následné sintrace a popsat vliv obsahu hliníku ve struktuře na stabilitu kovových nanočástic. Struktura připravených materiálů byla ověřena metodou práškové rentgenové difrakce. Hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem byla využita ke analýze celkového prvkového složení připravených materiálů. Distribuce jednotlivých prvků napříč strukturou byla zobrazena energeticky disperzní rentgenová spektroskopii ve skenovacím transmisním mikroskopu (STEM). Analýza distribuce velikostí...
Klíčová slova:
elektronová mikroskopie; hydrotermální syntéza; in-situ STEM; kovové klastry; Zeolity; electron microscopy; hydrothermal synthesis; in-situ STEM; metal clusters; Zeolites