|
|
Role of surface defects in ceria-based catalysis
Tovt, Andrii ; Mysliveček, Josef (vedoucí práce) ; Čechal, Jan (oponent) ; Švec, Martin (oponent)
Název: Role povrchových defektů v katalýze na oxidech ceru Autor: Andrii Tovt Katedra: Katedra fyziky povrchů a plazmatu Vedoucí doktorské práce: doc. Mgr. Josef Mysliveček Ph.D., Katedra fyziky povrchů a plazmatu Abstract: Práce se zaměřuje na analýzu základních fyzikálně-chemických vlastností modelových katalyzátorů Pt/CeOx, atomárně dispergovaných Pt1 /CeOx a inverzních modelových katalyzátorů CeOx/Cu(111). Byla vyvinuta metoda přípravy stabilizovaných atomově dispergovaných iontů Pt2+ na povrchu oxidu ceru a adsorpční místa pro ionty Pt byla studována s využitím pokročilých technik fyziky povrchů podporovaných teoretickými metodami. Byl identifikovan mechanismus stabilizace Pt2+ na schodech oxidu ceru a byla určena jejích kapacita pro Pt2+ ionty. Také byl vyvinut způsob přípravy velmi dobře uspořádaných ultratenkých vrstev oxidu ceru s různou stechiometrií a uspořádání povrchových kyslíkových vakancí a byla zkoumána interakce CeOx/Cu(111). Klíčová slova: heterogenní katalýza, modelové systémy, katalýza jednotlivých atomů, ionty platiny, oxid ceru.
|
|
|
Studium inverzního katalyzátoru CeOx / Rhodium
Kettner, Miroslav ; Nehasil, Václav (vedoucí práce) ; Johánek, Viktor (oponent)
Název práce: Studium inverzního katalyzátoru CeOX / Rhodium Autor: Bc. Miroslav Kettner Katedra / Ústav: Katedra fyziky povrchů a plazmatu Vedoucí diplomové práce: doc. RNDr. Václav Nehasil, Dr., Katedra fyziky povrchů a plazmatu Abstrakt: Práce se zaměřuje na zkoumání modelového systému inverzního katalyzátoru oxidu ceru na substrátech polykrystalického rhodia a rhodia (111) pomocí metod fyziky povrchů. Byly zkoumány vlastnosti růstu ceru v závislosti na podmínkách depozice a byly porovnány různé metody určení tloušťky napařeného materiálu. Dále bylo zjištěno, jakým způsobem oxid ceru v inverzním uspořádání CeOX/Rh mění svůj stupeň oxidace v závislosti na vystavení vzorku CeOX/Rh redukujícím či oxidujícím podmínkám. Podrobnou analýzou změřených spekter byly určeny stavy příslušející slitině Ce-Rh, stejně tak byly rozlišeny adsorpční pozice CO on-top a CO hollow na povrchu Rh (111). Díky prováděným experimentům se podařilo prokázat absorpci kyslíku v CeOX pomocí rozhraní oxid-kov a jeho zpětnou desorpci a reakci s CO za vzniku CO2. Byly navrženy mechanismy reakce CO s O2 za pokojové teploty, pro jejichž průběh je nezbytná přítomnost oxidu ceru na povrchu vzorku. Prováděné experimenty tak doložily významný vliv CeOX, které díky schopnosti absorpce kyslíku umožňuje reakci CO s O2. Klíčová slova: Rhodium, oxid...
|
|
|
Modelové katalyzátory na bázi oxidu ceru
Aulická, Marie ; Veltruská, Kateřina (vedoucí práce) ; Nemšák, Slavomír (oponent) ; Švec, Martin (oponent)
Tato práce se zabývá přípravou tenkých vrstev oxidu ceru na monokrystalu Cu s povrchem (110). Fyzikálně-chemické vlastnosti tohoto systému byly studovány metodami fyziky povrchů (XPS, UPS, ARUPS, LEED, LEEM a STM). První část práce se zabývá studiem interakce monokrystalu Cu(110) s kyslíkem. Byly zjištěny podmínky, za kterých dochází ke vzniku kyslíkových rekonstrukcí O(2x1) a Oc(6x2). Dále byly popsány a diskutovány různé způsoby přípravy vrstev CeOx. Byl vyvinut postup, kterým lze spojitě měnit stechiometrii vrstev oxidu ceru od CeO2 do Ce2O3 změnou koncentrace kyslíkových vakancí. Byl pozorován vznik tzv. spill-overu na měděném substrátu. Bylo zjištěno, že na rozhraní měd'-oxid ceru dochází k přeuspořádání měděnného substrátu a tvorbě fazet Cu(13 13 1), na kterých potom roste vrstva CeOx formou tzv. Carpet-like růstu. Byla studována interakce tohoto systému s platinou. Na závěr byl studován vysokoteplotní růst vrstev CeOx a pozorován vznik roviny (110) oxidu ceru. 1
|
|
|
Fyzikálně-chemické vlastnosti epitaxních vrstev CeO2/Cu(110)
Aulická, Marie ; Veltruská, Kateřina (vedoucí práce) ; Nehasil, Václav (oponent)
V rámci této práce byly zkoumány možnosti přípravy tenkých epitaxních vrstev oxidu ceru na povrchu Cu(110). K charakterizaci připravených systémů byly použity metody rentgenová fotoelektronová spektroskopie (XPS), úhlově rozlišená fotoelektronová spektroskopie (XPD), elektronová difrakce (LEED), spektroskopie rozptýlených iontů (ISS) a skenovací tunelový mikroskop (STM). Metodou reaktivního napařování ceru v kyslíkové atmosféře byla připravena ostrůvková struktura CeO2 a studoval se vliv teploty na elektronovou strukturu a morfologii. Při teplotě nad 550 ˚C docházelo k částečné redukci na Ce2O3 a přeuspořádání ostrůvků na strukturu CeO2(331). Byla prokázána oxidem ceru stimulovaná oxidace povrchu mědi, neboť byla pozorována čistá rekonstrukce c(6x2) povrchu Cu(110) při expozici kyslíku o 1,5 řádu nižší než na samotné Cu(110). Další modelový systém byl připraven napařováním ceru na povrch Cu(110) předexponovaný kyslíkem. Expozicí kyslíku při 300 ˚C vznikla na povrchu směs rekonstrukcí (2x1) a c(6x2). Na tento povrch byl deponován cer, též při 300 ˚C. Při následném ohřevu na 500 ˚C byl pozorován vznik epitaxní vrstvy Ce2O3(0001), doprovázený vznikem velkých hladkých pásových struktur ve směru [11̄0] dlouhých stovky nm.
|
|
|
Reactivity of transition metals - influence of the degree of oxidation of active substrate
Kettner, Miroslav ; Nehasil, Václav (vedoucí práce) ; Jiříček, Petr (oponent) ; Lykhach, Yaroslava (oponent)
V práci jsou použity experimentální metody povrchové analýzy ke studiu vlivu fluoru na vlastnosti oxidu ceru. Vrstvy oxidu ceru a fluorem dopovaného oxidu ceru jsou připraveny epitaxním růstem na monokrystalech rhodia. Jejich vlastnosti jsou porovnávány v konfiguraci inverzního katalyzátoru a v neinvertované konfiguraci. Navíc byla popsána metoda umožňující epitaxní růst oxidu ceru (110) na Rh(110). Změny tvaru spektra Ce 3d vlivem přítomnosti fluoru ve vrstvě jsou v práci detailně popsány, vysvětleny a je navržen postup pro dekonvoluci změřených spekter. Speciální pozornost je věnována stabilitě fluoru ve vrstvě oxidu ceru. Data ukazují, že obsah fluoru je stabilní při tlaku řádově 100 Pa až do 200řC. Fluor ale způsobuje redukci oxidu ceru, zvětšení mřížové konstanty a tudíž i morfologické změny při růstu oxidu ceru. U čtyř typů vzorků byly popsány rozdíly v kyslíkové kapacitě vrstvy a ve schopnosti oxidovat vodík. Zároveň je v práci popsáno dvojí působení kyslíku. Část fluoru je vlivem kyslíkové expozice vypuzena směrem od povrchu, zatímco zbylá část je vypuzena do adsorpčních pozic na povrchu. Fluor v těchto pozicích má změněnou energetickou strukturu a je náchylný k reakci s atomárním vodíkem. Tato reakce je pravděpodobně zodpovědná za mizení fluoru z vrstvy oxidu ceru.
|
|
|
Epitaxní vrstvy oxidu ceru pro optoelektroniku
Kubát, Jan ; Mysliveček, Josef (vedoucí práce) ; Antoš, Roman (oponent)
Tato diplomová práce se zabývá studiem magneto-optické (MO) odezvy epitaxních tenkých vrstev oxidu ceru dopovaných kobaltem. K charakterizaci a studiu vrstev jsou používány metody XPS, LEED, STM, spektroskopická elipsometrie a měření optické stáčivosti v magnetickém poli. Práce se zaměřuje na studium MO aktivity v závislosti na tloušťce vrstvy, koncentraci kobaltu, oxidačním stavu ceru a chemickém stavu kobaltu. Spektra MO odezvy se skládají z oblasti nižších energií, kde MO aktivitu přisuzujeme přechodům z defektních stavů do vodivostního pásu a z oblasti vyšších energií, ve které se objevuje pík MO odezvy, který přisuzujeme přechodům z valenčního pásu do vodivostního pásu. V práci jsou kvalitativně vysvětleny vlivy fyzikálně-chemických parametrů tenkých vrstev na strukturu MO spekter, především na přítomnost MO aktivity v oblasti nízkých energií a na změny polohy píku MO odezvy. Na rozdíl od jiných způsobů přípravy umožňují epitaxní tenké vrstvy docílit posunu píku MO odezvy k vyšším energiím fotonů.
|
|
|
Study of dependence of the metal-oxide electron structure on the reactivity of these systems
Ševčíková, Klára
Název práce: Studium vlivu elektronové struktury na reaktivitu systémů oxid-kov Autor: Klára Ševčíková Vedoucí práce: doc. RNDr. Václav Nehasil, Dr., Katedra fyziky povrchů a plazmatu Abstrakt Předkládaná práce je zaměřena na studium interakce rhodia a oxidu ceru a její vliv na jejich reaktivitu. Dva druhy systémů, Rh/CeOx a Rh-CeOx, byly charakterizovány pomocí metod fotoelektronové spektroskopie a teplotně programovaných reakcí. Rh/CeOx značí systém složený z rhodiových nanočástic nesených tenkou vrstvou oxidu ceru. V této práci ukazujeme, že dochází k elektronické interakci a přenosu náboje mezi rhodiem a oxidem ceru. Tato interakce závisí na míře redukce oxidu ceru, a přitom značně ovlivňuje reaktivitu celého systému. Rh-CeOx označuje tenké vrstvy oxidu ceru dopované rhodiem. V rámci této práce byly charakterizovány vlastnosti vrstev s různými koncentracemi rhodia. Ukazujeme, že struktura, složení a reaktivita těchto systémů je značně závislá na koncentraci rhodia ve vrstvě oxidu ceru.
|
|
|
Studium strukturních vlastností modelových katalyzátorů na bázi oxidu ceru
Beran, Jan
Tato práce se zabývá studiem struktury modelových katalyzátorů na bázi oxidu ceru metodami elektronové difrakce RHEED a fotoelektronové spektroskopie XPS. V práci je detailně popsán vliv depozičních podmínek a typu substrátu na růst epitaxních vrstev oxidu ceru na površích monokrystalů mědi. Dále práce popisuje interakci ceru a cínu v modelových systémech a vznik a strukturu směsného oxidu SnCeOx. V poslední části práce je zkoumána interakce palladia s povrchy oxidů ceru a cínu a vznik bimetalických slitin palladia. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Reactivity of transition metals - influence of the degree of oxidation of active substrate
Kettner, Miroslav ; Nehasil, Václav (vedoucí práce)
V práci jsou použity experimentální metody povrchové analýzy ke studiu vlivu fluoru na vlastnosti oxidu ceru. Vrstvy oxidu ceru a fluorem dopovaného oxidu ceru jsou připraveny epitaxním růstem na monokrystalech rhodia. Jejich vlastnosti jsou porovnávány v konfiguraci inverzního katalyzátoru a v neinvertované konfiguraci. Navíc byla popsána metoda umožňující epitaxní růst oxidu ceru (110) na Rh(110). Změny tvaru spektra Ce 3d vlivem přítomnosti fluoru ve vrstvě jsou v práci detailně popsány, vysvětleny a je navržen postup pro dekonvoluci změřených spekter. Speciální pozornost je věnována stabilitě fluoru ve vrstvě oxidu ceru. Data ukazují, že obsah fluoru je stabilní při tlaku řádově 100 Pa až do 200řC. Fluor ale způsobuje redukci oxidu ceru, zvětšení mřížové konstanty a tudíž i morfologické změny při růstu oxidu ceru. U čtyř typů vzorků byly popsány rozdíly v kyslíkové kapacitě vrstvy a ve schopnosti oxidovat vodík. Zároveň je v práci popsáno dvojí působení kyslíku. Část fluoru je vlivem kyslíkové expozice vypuzena směrem od povrchu, zatímco zbylá část je vypuzena do adsorpčních pozic na povrchu. Fluor v těchto pozicích má změněnou energetickou strukturu a je náchylný k reakci s atomárním vodíkem. Tato reakce je pravděpodobně zodpovědná za mizení fluoru z vrstvy oxidu ceru.
|
|
|
Modelové katalyzátory na bázi oxidu ceru
Aulická, Marie ; Veltruská, Kateřina (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá přípravou tenkých vrstev oxidu ceru na monokrystalu Cu s povrchem (110). Fyzikálně-chemické vlastnosti tohoto systému byly studovány metodami fyziky povrchů (XPS, UPS, ARUPS, LEED, LEEM a STM). První část práce se zabývá studiem interakce monokrystalu Cu(110) s kyslíkem. Byly zjištěny podmínky, za kterých dochází ke vzniku kyslíkových rekonstrukcí O(2x1) a Oc(6x2). Dále byly popsány a diskutovány různé způsoby přípravy vrstev CeOx. Byl vyvinut postup, kterým lze spojitě měnit stechiometrii vrstev oxidu ceru od CeO2 do Ce2O3 změnou koncentrace kyslíkových vakancí. Byl pozorován vznik tzv. spill-overu na měděném substrátu. Bylo zjištěno, že na rozhraní měd'-oxid ceru dochází k přeuspořádání měděnného substrátu a tvorbě fazet Cu(13 13 1), na kterých potom roste vrstva CeOx formou tzv. Carpet-like růstu. Byla studována interakce tohoto systému s platinou. Na závěr byl studován vysokoteplotní růst vrstev CeOx a pozorován vznik roviny (110) oxidu ceru. 1
|
host ::
RSS.