Příprava a studium hybridních organokovových materiálů pro foto- a elektrokatalytický rozklad vody a amoniaku se zaměřením na udržitelnou výrobu „zeleného“ vodíku.

Náplní této práce bude příprava komplexů přechodných kovů, které katalyzují rozklad vody a amoniaku na vodík a další produkty a jejich ukotvení na polovodivé (např.: C3N4, TiO2) a vodivé materiály (např.: Grafen) a nanočástice. Takto připravené materiály budou testovány pro elektrochemicky a fotochemicky katalyzovanou oxidaci vody a amoniaku s ohledem na přípravu zeleného vodíku. U připravených komplexů a materiálů budou studována nejen jejich katalytická aktivita, ale také mechanistické aspekty jejich aktivace a oxidační degradace s ohledem na budoucí zvýšení stability a aktivity našich katalyzátorů.

Náplní práce studenta bude příprava požadovaných komplexů (Ru, Fe atd.) a jejich studium pomocí elektrochemických metod (cyklická voltametrie, elektrolýza atd.). Další mechanistické a strukturní studium komplexů a jejich aktivity bude zahrnovat i využití širšího výběru spektroskopických metod (NMR, UV, IR). Dále proběhne ukotvení komplexů na požadovaný substrát (např. C3N4 nanočástice, grafen atd.) a nakonec student ověří i katalytickou aktivitu molekulárně funkcionalizovaných heterogenních materiálů pomocí elektrochemických (CV, DPV, elektrolýza) a fotochemických metod a pokusí se kvantifikovat množství vzniklých plynných produktů (H2, O2, N2) pomocí plynové chromatografie.