Když má povrch málo kyslíku

Oxid ceru je dobře známý a široce používaný materiál díky své schopnosti snadno ukládat a následně uvolňovat kyslík [1]. Tato vlastnost ho předurčuje k využití v různých katalytických aplikacích (oxidace CO, water-gas-shift, reforming uhlovodíků …), kde slouží jako aktivní substrát pro katalyticky aktivní kovy jako jsou platina, rhodium, nikl a zlato [2, 3].

Jelikož většina metod povrchové fyziky vyžaduje elektrickou vodivost vzorků a objemový oxid ceru je izolant (band gap přibližně 6 eV), v modelových studiích se místo monokrystalického oxidu ceru používají tenké epitaxní vrstvy oxidu ceru na kovech s vhodnými vlastnostmi (například Cu nebo Ru [1, 4]). Na takto připravený povrch se deponují katalyticky aktivní kovy, jejichž katalytická aktivita je podpořena přítomností oxidu ceru.

V rámci projektu se student seznámí s metodami STM (skenovací tunelová mikroskopie), AFM (mikroskopie atomárních sil), XPS (rentgenová fotoelektronová spektroskopie) a LEED (difrakce nízkoenergetických elektronů). Těmito metodami se pokusíme charakterizovat vliv stechiometrie monokrystalického povrchu oxidu ceru na růst platinových klastrů.

• [1] A. Trovarelli (Ed.), Catalysis by Ceria and Related Materials, Imperial College Press, London (2002)
• [2] S. Park, J.M. Vohs, R.J. Gorte, Nature, 404 (2000), p. 265
• [3] Q. Fu, H. Saltsburg, M. Flytzani-Stephanopoulos, Science, 301 (2003), p. 935
• [4] J.-L. Lu, H.-J. Gao, S. Shaikhutdinov, H.-J. Freund, Surface Science, Volume 600, Issue 22, 2006