2026-126-23
Hybridní materiálové struktury pro alternativní přípravu čpavku
Vedoucí práce: Mgr. Vasilii Burtsev, Ph.D.
Konzultant: -
Podstata a cíl práce
Čpavek je základem moderní výroby hnojiv. Dále je považován za palivo budoucností, protože má celou řadu výhod ve srovnání s klasickým vodíkem. Příprava čpavku je v současnosti velice energeticky náročným procesem, který spotřebová obrovské množství energie. Proto se nyní intenzivně hledají alternativní cesty přípravy čpavku s použitím mnohem šetrnějších elektrochemických nebo foto-elektrochemických postupů. Naše skupina se taky aktivně podílí na tomto výzkumném směru a v roce 2023 se nám podařilo dosáhnout ve světě druhé účinnosti v přípravě čpavku z komerčního dusíku. Prokázali jsme možnost přímého využití atmosférického dusíku k foto-elektrochemické syntéze čpavku (což je významným pokrokem z technologického hlediska). Náš úspěch souvisí s návrhem inovativních heterostruktur, které byly schopné fokusovat sluneční záření do velice malého objemu a tím zaručit vysokou koncentraci energie fotony, která byla následně použita pro aktivaci molekuly dusíku. Tato navrhovaná práce je pokračováním a vylepšením již navženého postupu a bude soustředěna na další vývoj materiálů pro foto-elektrochemickou konverzi atmosférického dusíku na čpavek.
Náplň činnosti studenta
Příprava fotoelektrod, jejich charakterizace a použití pro aktivaci dusíku a jeho konverzi na čpavek.
Doplňující informace
Místo řešení: Ústav inženýrství pevných látek (126)