Plasma-based synthesis of nanomaterials for sustainable development applications

Abstract

Název: Plazmové Nanomateriály pro Aplikace Udržitelného Rozvoje Autor: Bc. Ronaldo Katuta Katedra: Katedra Makromolekulární Fyziky Školitel: Mgr. Daniil Nikitin, Ph.D., Katedra Makromolekulární Fyziky Abstrakt: Tato diplomová práce se zabývá syntézou nanočástic (NPs) na bázi mědi pomocí plazmově asistované metody agregace v plynné fázi, se zaměřením na jejich využití jako elektrokatalyzátorů pro redukci CO2. K produkci měděných nanočástic byla využita cylindrickýá post-magnetron s rotujícím magnetickým polem, a poprvé byly touto metodou připraveny i nanočástice nitridu mědi (Cu₃N) prostřednictvím reaktivního naprašování v atmosféře dusíku. Byly charakterizovány velikost, morfologie, krystalinita a složení nanočástic přičemž velikost byla řízena změnou tlaku pracovního plynu. Vyšší tlaky vedly k větší a širší distribuci velikostí částic v důsledku změněn rezidenčních dob a dynamiky proudění plynu. Transmisní elektronová mikroskopie odhalila duté struktury Cu3N, pravděpodobně vzniklé díky Kirkendallovu efektu, který zvyšuje specifický povrch a tím i katalytickou účinnost. Rentgenová fotoelektronová spektroskopie a synchrotronová difrakce v režimu grazing-incidence (GIWAXS) potvrdily tvorbu tenké (<5 nm) oxynitridové vrstvy po expozici nanočástic na vzduch, která je stabilizuje proti oxidaci. Nanočástice Cu₃N...