2027-126-18

Hybridní materiálové struktury pro elektrochemickou přípravu čpavku

Vedoucí práce: Mgr. Vasilii Burtsev, Ph.D.

Konzultant: -

Podstata a cíl práce

Čpavek je základem moderní výroby hnojiv a také je považován za palivo budoucnosti, protože má celou řadu výhod ve srovnání s klasickým vodíkem. Příprava čpavku je v současnosti velice energeticky náročným procesem, který potřebuje dodání obrovského množství energie. Nyní se intenzivně hledají alternativní cesty přípravy čpavku s použitím mnohem šetrnějších elektrochemických nebo fotoelektrochemických postupů. Naše skupina se aktivně podílí na tomto výzkumném směru a v roce 2023 se nám podařilo dosáhnout ve světě druhé účinnosti v přípravě čpavku z komerčního dusíku. Tato navrhovaná práce je pokračováním a vylepšením již navrženého postupu elektrochemické výroby čpavku z atmosférického dusíku a vody a bude soustředěna na další vývoj materiálů (především tenkých vrstev nitridů přechodových kovů) schopných zaručit účinnou imobilizaci a aktivaci molekuly dusíku. V práci budou použity inovativní techniky depozice nitridů na 3D povrchy pomocí metody ALD (atiomic layer deposition).

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)

Téma je možné zvolit pro následující specializace