Operando studium katalyzátorů na bázi oxidu ceru metodou vysokotlaké rentgenové fotoelektronové spektroskopie

Vzhledem k unikátním vlastnostem oxidu ceru snadno uvolňovat i přijímat kyslík jsou katalyzátory na bázi oxidu ceru široce využívány v mnoha důležitých chemických reakcích, jako je oxidace CO, konverze vodního plynu, suché reformování metanu a CO2 atd. Podrobné studie procesů probíhajících při reakci jsou důležité z mnoha důvodů, včetně porozumění reakčním mechanismům i možnosti řídit chemické reakce. Vysokotlaká rentgenová fotoelektronová spektroskopie (NAP-XPS) umožňuje zkoumat povrch katalyzátorů za podmínek, které jsou velmi blízké skutečným reakčním podmínkám. Umožňuje přímé pozorování oxidačních stavů aktivních center katalyzátoru i sledování přítomnosti různých reakčních meziproduktů na povrchu katalyzátoru během reakcí. Získané informace nám poskytnou detailní pohled na procesy probíhající na povrchu katalyzátoru během důležitých chemických reakcí. Pochopení jednotlivých kroků reakčních mechanismů umožní zvolit reakční podmínky upřednostňující jednu reakční cestu nad druhou, což vede k maximálnímu množství požadovaných produktů a minimálním množství těch nežádoucích.

Disertační práce bude zaměřena na přípravu a zkoumání fyzikálně-chemických vlastností kovových katalyzátorů nesených oxidem ceru (M-CeO2, M = Pt, Au, Ni, Co atd.) v operando podmínkách. Při řešení této práce budou  společně s NAP-XPS technikou použity i jiné výkonné charakterizační techniky, jako jsou nízkoenergetická elektronová difrakce (LEED), skenovací tunelovací mikroskopie (STM) a fotoelektronová spektroskopie s využitím synchrotronového záření (SRPES).