|
|
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
|
|
|
Vliv anorganických nanočástic na složky životního prostředí
Šram, Matěj ; Řezáčová, Veronika (oponent) ; Komendová, Renata (vedoucí práce)
Nanočástice patří k novějším rizikům pro životní prostředí. Jejich spotřeba stále stoupá a tím nevyhnutelně roste i jejich vstup do složek životního prostředí. Zároveň vznikají nanopolutanty jako vedlejší produkty antropogenní činnosti. Teoretická část bakalářské práce popisuje charakteristiku nanočástic a poukazuje na možná rizika ve vztahu k životnímu prostředí. V experimentální části se tato práce věnuje vlivu nanočástic platiny na rozpuštěnou organickou hmotu. Platinové kovy ve formě nanočástic jsou významnými antropogenními polutanty, neboť se uvolňují z katalyzátorů automobilů, a jsou proto předmětem zkoumání této práce.
|
|
|
Highly ordered cobalt oxide thin films for model catalysis
Ronovský, Michal ; Mysliveček, Josef (vedoucí práce) ; Švec, Martin (oponent)
Zpracování vodíku se stává důležitější nejen při výrobě elektrické energie, ale také při její akumulaci. Jednou z možností uchovávání energie jsou takzvané tekuté organické nosiče vodíku (LOHC). Hlavním nedostatkem LOHC je však potřeba dodání vysokého množství tepelné energie pro uvolnění molekulárního vodíku. Heterogenní katalýzou lze tento problém obejít, převést vodík z LOHC na aceton (ACE) a následně využít vyprodu- kovaný 2-propanol (IPA) v palivovém článku. Tento inovativní způsob získání elektrické energie z LOHC může být potenciálně energeticky neutrální. V této práci jsme studovali modelové katalyzátory pro oxidaci IPA ve formě vysoce uspořádané tenké vrstvy čistého Co3O4(111) nebo obohaceného platinovými (Pt) nanočásticemi. Katalyzátory jsme při- pravili depozicí z pevné fáze (PVD) a zkoumali je metodou difrakce pomalých elektronů (LEED), fotoelektronové spektroskopie (XPS), skenovacího tunelové mikroskopie (STM) a teplotně programované desorpce (TPD). Nukleační procesy Pt na připraveném povrchu Co3O4(111) jsme studovali postupnou depozicí malých množství 0,04 a 0,13 monovrstvy (ML) platiny, která vytváří malé klasrty o 2 až 3 atomech a to bez potřeby konkrétního nukleačního centra. Identifikovali jsme defekty na atomárně rovném povrchu Co3O4(111) indukované adsorpcí platiny ve formě kobaltových...
|
|
|
Studium chování nanočástic platiny ve složkách životního prostředí
Berka, Michal ; Řezáčová, Veronika (oponent) ; Komendová, Renata (vedoucí práce)
Platinové nanočástice představují riziko pro složky životního prostředí. Cílem této diplomové práce je provedení výzkumu vlivu platinových nanočástic v širokém spektru koncentrací, na vlastnosti půdy při různých vlhkostech. Konkrétně se jedná o ovlivnění stability vodních molekulových můstků, obsahu alifatických krystalitů, zadržovací kapacity vody v půdě a síly vazby vody. Dále bylo také měřeno množství nanočástic sorbovaných na půdu. Tyto ukazatelé nám dají bližší informace o vlivu platinových nanočástic na evapotranspiraci a zhoršení funkce půdy. Pro tyto výzkumy byly využívány metody termické analýzy (diferenční kompenzační kalorimetrie), a metody optické (atomová absorpční spektrometrie). Teoretická část práce je věnována komplexnímu seznámení s platinou a jejími nanočásticemi, a také vodním molekulovým můstkům. Bylo zjištěno, že 200 nm platinové nanočástice ovlivňují pevnost vodních molekulových můstků, nemají vliv na obsah alifatických krystalitů, mají minimální vliv na zadržování vody v půdě, a že síla vodní vazby vlivem platinových nanočástic při vysoké relativní vlhkosti klesá. U 200 nm platinových nanočástic dochází v celém rozsahu koncentrací k úplnému naadsorbování na půdu. U 3 nm nanočástic se půda při větších koncentracích přesytí a větší množství neadsorbuje. Z výsledků vyplývá, že čím je větší velikost platinových nanočástic, tím klesá jejich negativní vliv na evapotranspiraci i samotnou funkci půdy.
|
|
| |
|
|
Studium kontaminace říčních sedimentů platinovými kovy
Novotný, Matěj ; Řezáčová, Veronika (oponent) ; Komendová, Renata (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá charakteristikou platinových kovů a problematikou související s jejich toxicitou a mobilitou v životním prostředí, přesněji v akvatickém prostředí. Tyto kovy jsou do životního prostředí uvolňovány v důsledku používání automobilových katalyzátorů. Jejich funkce je založena na katalytických vlastnostech platinových kovů. V důsledku vysokých teplot mohou být tyto kovy v katalyzátoru oxidovány a následně emitovány spolu se spalnými produkty do okolní atmosféry. Cílem práce je měření reálných vzorků říčních sedimentů řeky Svratky na území města Brna a zjištění možnosti kontaminace akvatického prostředí těmito kovy.
|
|
|
Studium 3-fázových katalytických vrstev pro polymerní palivové články a elektrolyzéry
Fuka, Šimon ; Matolínová, Iva (vedoucí práce) ; Khalakhan, Ivan (oponent)
Název práce: Studium 3-fázových katalytických vrstev pro polymerní palivové články a elektrolyzéry Autor: Šimon Fuka Katedra / Ústav: Katedra fyziky povrchů a plazmatu Vedoucí diplomové práce: doc. Mgr. Iva Matolínová, Dr., Katedra fyziky povrchů a plazmatu Abstrakt: Diplomová práce se zaměřuje na studium katalytických vrstev pro polymerní palivové články (PEMFC) či elektrolyzéry na bázi směsi platiny a oxidu ceru. Tyto vrstvy jsou připraveny magnetronovým naprašováním a jsou zkoumány jejich vlastnosti v závislosti na depozičních parametrech či na volbě substrátu. Připravené vrstvy Pt-CeOx jsou analyzovány metodami SEM, AFM, XPS a poté testovány jako anoda v palivovém článku. Ukázalo se, že kromě morfologie katalytických vrstev má na výkon PEMFC vliv disperze velmi malých nanočástic katalyzátoru o rozměru 1-2 nm. Většina připravených vzorků vykazovala maximální i maximální specifický výkon výrazně vyšší, než jsou dosud naměřené a publikované hodnoty pro systém Pt-CeOx. Studiem vlastností katalytických vrstev pro anodu tato práce přispívá k pochopení chování palivového článku typu PEMFC a potažmo i k jeho potenciální komercializaci. Klíčová slova: Palivový článek, oxid ceru, platina, katalyzátor, magnetronové naprašování
|
|
|
Electron microscopy study of nanostructured thin film catalysts for micro-fuel cell application
Lavková, Jaroslava ; Matolínová, Iva (vedoucí práce) ; Ruterana, Pierre (oponent) ; Šubrt, Jan (oponent)
Předložená dizertační práce se zabývá studiem nových katalyzátorů na bázi kov-oxid vhodných pro použití v palivových článcích na straně anody. Platinou dopovaný oxid ceru připravený magnetronovým naprašováním ve formě tenkých vrstev na uhlíkových mezivrstvách nesených křemíkovým substrátem byl zkoumán prostřednictvím mikroskopických a spektroskopických metod. Vliv složení uhlíkového nosiče (a-C a CNx filmy), depozičního času CeOx vrstvy a dalších depozičních parametrů, např. depoziční rychlosti, složení pracovní atmosféry a Pt koncentrace na morfologii Pt-CeOx vrstev byl studován převážně pomocí transmisní elektronové mikroskopie (TEM). Získané výsledky ukazují, že vhodnou kombinací depozičních podmínek jsme schopni vyladit výslednou morfologii a kompozici katalyzátoru. Složení uhlíkových filmů a Pt-CeOx vrstev bylo studováno spektroskopickými technikami - energiově-disperzní spektroskopií (EDX), spektroskopií charakteristických ztrát elektronů (EELS) a rentgenovou fotoelektronovou spektroskopií (XPS). Takto připravené porézní struktury vrstev Pt-CeOx jsou slibným katalytickým materiálem na straně anody pro reálné aplikace v palivových článcích. Klíčové slova: cer oxid, platina, palivové články, magnetronové naprašování, transmisní elektronový mikroskop
|
|
|
Low Platinum Content Thin Film Catalysts for Hydrogen Proton Exchange Membrane Fuel Cells
Václavů, Michal ; Matolín, Vladimír (vedoucí práce) ; Bystroň, Tomáš (oponent) ; Neitzel, Armin (oponent)
V práci je demonstrována účinnost nových typů katalyzátorů pro anodu vodíkových palivových článků s polymerní membránou na bázi Pt-CeO2 a Pt-Sn-CeO2, připravených pomocí magnetronového naprašování, které umožňují dosáhnout výrazného snížení obsahu platiny v anodovém katalyzátoru. Tento způsob přípravy umožňuje dosáhnout velké koncentrace platiny v iontovém stavu, zejména Pt2+ , která je dávána do souvislosti s vysokou aktivitou katalyzátoru. Je studován vliv nosiče katalyzátoru na výkon, dále je studována stabilita v prostředí palivového článku pomocí modelového systému. Byla studována interakce katalytických vrstev s vodíkem ve vakuu a za atmosférického tlaku, zvýšené teploty a vlhkosti. Byla potvrzena stabilita platiny v iontovém stavu i za podmínek panujících v palivovém článku. V další části práce je studována možnost snížení obsahu platiny na katodě s využitím naprašovaných katalyzátorů na bázi Pt-Co a Pt-Ni. Je ukázáno, že naprašovaný slitinový katalyzátor umožňuje zvýšit hmotnostně specifickou aktivitu více než dvakrát a byly vymezeny podmínky přípravy, které umožňují toto zvýšení.
|
|
|
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
|
host ::
RSS.