2026-111-29
2D materiály jako nosiče pro moderní katalyzátory
Vedoucí práce: Ing. Martina Pitínová, Ph.D.
Konzultant: MSc. Ayesha Shafiq
Podstata a cíl práce
2D materiály jsou definovány jako vrstevnaté materiály jež tvoří krystaly o minimální tloušťce jednoho až několika málo atomů. Prvním a nejznámějším zástupcem 2D materiálů je grafen, který byl v roce 2004 izolován z přírodního grafitu. Kromě grafenu byla od té doby popsána celá řada 2D materiálů. Vrstevnaté 2D materiály jsou charakteristické vysokým specifickým povrchem, schopností tvorby povrchových defektů, možností funkcionalizace jejich povrchu a řadou dalších vlastností. Pro tyto vlastnosti je jedním z možných oblastí použití těchto materiálů katalýza, kde mohou sloužit jako vhodné nosiče pro ukotvení katalyticky aktivních kovů. Práce bude tedy zahrnovat modifikaci dostupných 2D nosičových materiálů (například grafenů, MoS2, WS2, germananů) pomocí katalyticky aktivních kovů (Pt, Pd, Rh, Ru, Cu, Co, Ni) a jejich testování v modelových reakcích. Jako modelové reakce budou vytipovány základní reakce, které jsou zásadní, jak pro výrobu hlavních chemických komodit, tak chemických specialit (léčivé látky, vonné látky). Mezi tyto základní reakce patří hydrogenace, oxidace, hydroformylace či isomerizace.
Náplň činnosti studenta
V rámci experimentální činnosti bude student připravovat heterogenní katalyzátory, které budou připravovány modifikací různých dostupných 3D a 2D nosičových materiálů pomocí prekurzorů aktivních kovů. Připravené katalyzátory budou v rámci práce podrobně charakterizovány dostupnými charakterizačními metodami a testovány v modelových reakcích. Těžištěm práce bude tedy podrobná charakterizace testovaných katalyzátorů s cílem nalezení katalytického systému, který bude pro danou reakci optimální jak z hlediska aktivity a selektivity, tak i z hlediska stability.
Doplňující informace
Místo řešení: Ústav organické technologie (111)