Study of physical and chemical properties of tin dioxide-based systems

• Název práce v češtině: Studium fyzikálních a chemických vlastností systémů na bázi oxidu cíničitého
• Název v anglickém jazyce: Study of physical and chemical properties of tin dioxide-based systems
• Klíčová slova: modelové systémy|oxid cíničitý|fotoelektronová spektroskopie|metanol|palladium
• Klíčová slova anglicky: model systems|tin dioxide|photoelectron spectroscopy|methanol|palladium
• Akademický rok vypsání: 2015/2016
• Typ práce: disertační práce
• Jazyk práce: angličtina
• Ústav: Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP)
• Vedoucí / školitel: prof. RNDr. Karel Mašek, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 15.09.2015
• Datum zadání: 15.09.2015
• Datum potvrzení stud. oddělením: 02.10.2015
• Datum a čas obhajoby: 28.06.2022 09:00
• Datum odevzdání elektronické podoby: 02.05.2022
• Datum odevzdání tištěné podoby: 10.05.2022
• Datum proběhlé obhajoby: 28.06.2022
• Oponenti: Ghenadii Korotcenkov
• Konzultanti: prof. RNDr. Vladimír Matolín, DrSc.

Zásady pro vypracování

Fyzikálně-chemické vlastnosti předurčují použití redukovatelných oxidů wolframu a ceru v řadě moderních technologických oblastí jako je heterogenní katalýza, senzory plynů a také jako katalyzátorů pro palivové články. Ke studiu vlivu struktury a morfologie na jejich fyzikálně-chemické vlastnosti se používají tzv. modelové systémy, což jsou zpravidla epitaxní vrstvy připravené na monokrystalických podložkách za přesně definovaných podmínek. Chemické vlastnosti těchto povrchů se modifikují dopováním povrchu aktivními kovy (Pd, Pt, Au, apod.). Znalost detailní struktury umožňuje pochopit vzájemný vztah struktury a chemických vlastností.
Předmětem disertační práce je studium podmínek přípravy oxidů wolframu a ceru s cílem vytvořit velmi kvalitní epitaxní vrstvy s požadovanou strukturou povrchu. Výsledků této části práce bude dále využito pro přípravu povrchově modifikovaných modelových systémů pomocí depozice aktivních kovů (Pd, Pt, Rh, Sn, Au..). Struktura, morfologie a chemické složení vrstev budou studovány metodou reflexní difrakce rychlých elektronů (RHEED), mikroskopií atomárních sil (AFM) a fotoelektronovou spektroskopií buzenou rtg a synchrotronovým zářením (XPS, SRPES). Chemické vlastnosti a reaktivita připravených systémů budou studovány adsorpcí a reakcí jednoduchých molekul metodami fotoelektronové a infračervené spektroskopie. Epitaxní vrstvy oxidů a kovů budou připravovány vakuovou depozicí v ultra-vakuových podmínkách.

Seznam odborné literatury

[1] L. Eckertová a kol., Metody analýzy povrchů - elektronová mikroskopie a difrakce, Academia, Praha 1996.
[2] W. Braun, Applied RHEED - Reflection High-Energy Electron Diffraction during crystal growth, Springer - Verlag, Heidelberg 1999.
[3] Ayahiko Ichimiya and Philips I. Cohen, Reflection High-Energy Elektron Diffraction, Cambridge University Press, 2004.
[4] D. Briggs, M.P. Seah: Practical Surface Analysis, vol. 2 - Auger and X-ray Photoelectron spectroscopy, Wiley, 1990.
[5] Časopisecká literatura.

Předběžná náplň práce

Fyzikálně-chemické vlastnosti předurčují použití redukovatelných oxidů wolframu a ceru v řadě moderních technologických oblastí jako je heterogenní katalýza, senzory plynů a také jako katalyzátorů pro palivové články. Ke studiu vlivu struktury a morfologie na jejich fyzikálně-chemické vlastnosti se používají tzv. modelové systémy, což jsou zpravidla epitaxní vrstvy připravené na monokrystalických podložkách za přesně definovaných podmínek. Chemické vlastnosti těchto povrchů se modifikují dopováním povrchu aktivními kovy (Pd, Pt, Au, apod.). Znalost detailní struktury umožňuje pochopit vzájemný vztah struktury a chemických vlastností.
Předmětem disertační práce je studium podmínek přípravy oxidů wolframu a ceru s cílem vytvořit velmi kvalitní epitaxní vrstvy s požadovanou strukturou povrchu. Výsledků této části práce bude dále využito pro přípravu povrchově modifikovaných modelových systémů pomocí depozice aktivních kovů (Pd, Pt, Rh, Sn, Au..). Struktura, morfologie a chemické složení vrstev budou studovány metodou reflexní difrakce rychlých elektronů (RHEED), mikroskopií atomárních sil (AFM) a fotoelektronovou spektroskopií buzenou rtg a synchrotronovým zářením (XPS, SRPES). Chemické vlastnosti a reaktivita připravených systémů budou studovány adsorpcí a reakcí jednoduchých molekul metodami fotoelektronové a infračervené spektroskopie. Epitaxní vrstvy oxidů a kovů budou připravovány vakuovou depozicí v ultra-vakuových podmínkách.

Předpokládané znalosti:
Předpokládá se, že absolvent absolvoval studium fyziky se zaměřením na fyziku kondenzované fáze.

http://physics.mff.cuni.cz/kfpp/php/dis-abs.php?id=305

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

http://physics.mff.cuni.cz/kfpp/php/dis-abs.php?id=305