2024-111-26
In-situ DRIFT charakterizace SAC materiálů („Single atom catalyst“) aktivních v hydroformylačních reakcích
Vedoucí práce: Ing. Martin Veselý, Ph.D.
Konzultant: Ing. Martina Pitínová, Ph.D.
Podstata a cíl práce
Materiály označované jako SAC, „Single atom catalyst“, se vyznačují přítomností dispergovaných atomů (iontů) kovů na různých nosičových materiálech. Uniformní dobře izolované atomy kovů se při katalytických reakcích chovají do značné míry jako katalyzátory homogenní. Homogenita aktivních katalytických center je žádoucí především z hlediska selektivity organických reakcí. V této práci budou vybrané SAC katalyzátory testovány v hydroformylačních reakcích, tedy reakcích olefinů se syntézním plynem (H2:CO = 1:1), při kterých vznikají aldehydy, důležité intermediáty v syntéze celé řady chemických specialit a farmak. K porozumění mechanismu průběhu katalytické reakce, je zásadní popsání interakce reaktantů s katalyticky aktivními centry. Ke studiu těchto reakcí přímo za reakčních podmínek bude využita in-situ difuzní reflektance infračervého záření - DRIFTS (diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy).
Náplň činnosti studenta
V rámci experimentální činnosti bude student provádět in-situ DRIFT studie katalyzátorů vykazující vysokou katalytickou aktivitu v hydroformylačních reakcích modelových olefinů. Student bude měřit za reálných stavových podmínek (teplota a tlak) povrchovou reakci a zkoumat adsorpci reakčních komponent na povrchu katalyzátoru v závislosti na reakčních podmínkách. Výsledné mechanistické představy o povrchové reakci budou dávány do korelace s dalšími ex-situ charakterizačními metodami jako je skenovací (SEM) a transmisní elektronová mikroskopie (TEM), rentgenová difrakce (XRD), Ramanova spektroskopie, atomová absorpční spektroskopie (AAS) a rentgenová fotoelektronová spektroskopie (XPS).
Doplňující informace
Místo řešení: Ústav organické technologie (111)