2026-126-22

2D materiály s monoatomovými redox-aktivními centry pro katalytické aplikace

Vedoucí práce: Ing. Roman Elashnikov, Ph.D.

Konzultant: -

Podstata a cíl práce

Základem moderní elektrochemie nebo heterokatalýzy jsou materiály na bází Pt, Pd nebo dalších vzácných a proto i velice drahých kovů. V běžném případě, katalyticky aktivní jsou pouze povrchové atomy Pt nebo Pd. Jinými slovy, pokud používáme materiál na bázi těchto prvků z jednoho milionů atomů jenom 10-100 atomů skutečně participují v reakci a zbytek zůstává „schovaný“ pod povrchem a je chemicky nepoužitelný. Velice šikovným řešením je možnost zabudovat Pt, Pd (nebo další prvky) do struktury 2D materiálů. Tímto způsobem všechny katalyticky aktivní atomy budou v kontaktu s reakční směsí a ušetříme obrovské množství drahého a vzácného materiálů. Tato práce bude zaměřena na přípravu 2D materiálu s Pt nebo Pd, které budou náhodně rozloženy právě ve formě single-atoms. Poté tyto materiály budou použity pro klasickou elektrochemii (např. štěpení vody - již máme velice dobré výsledky v tomto směru) nebo pro organickou elektrochemii (tento směr je absolutně nový a aktivně spolupracujeme na něm s organiky z Královského Technologického Institutu v Stockholmu). Práce je vhodná pro materiálově zaměřené ale i pro klasické chemiky.

Náplň činnosti studenta

Příprava 2D materiálů s jednoatomovými separovanými katalytickými centry. Charakterizace struktury materiálů. Použití materiálů v katalýze nebo v dalších aplikacích po dohodě s vedoucím.

Doplňující informace

Místo řešení: Ústav inženýrství pevných látek (126)

Téma je možné zvolit pro následující specializace