High pressure CO and methanol oxidation study over nanopowders Rare Earth Oxides and platinum thin film catalysts

Abstract

Název práce: Studium oxidace CO a metanolu za vysokého tlaku na katalyzátorech ve formě nanoprášků oxidů kovů vzácných zemin a tenkých vrstev na bázi platiny Autor: Mgr. Andrii Rednyk Katedra / Ústav: Katedra fyziky povrchů a plazmatu Vedoucí doktorské práce: Prof. RNDr. Vladimír Matolín, DrSc. matolin@mbox.troja.mff.cuni.cz Abstrakt: Tato práce se zaměřuje na studium katalytické aktivity oxidů kovů vzácných zemin (REO) ve formě nanoprášků a tenkých vrstev na bázi platiny s využitím mikroreaktoru s vysokotlakou reakční komorou. Nanočástice REO byly připraveny novým přístupem založeným na sol-gelové chemické metodě. Tenkovrstvé vzorky byly připraveny magnetronovým naprašováním. V první části je studována reakce oxidace oxidu uhelnatého (CO oxidation) na REO a na tenkých vrstvách Pt, PtOx. Z připravených nanopráškových oxidů kovů vzácných zemin vykazují velmi dobrou aktivitu oxidy ceru stabilizované aluminou, hlavně z důvodu většího aktivního povrchu.Vrstvy Pt i PtOx deponované na křemíkové podložky vykazuji srovnatelnou aktivitu. Když se jako podložka použije uhlík (grafitová folie nebo uhlíková mezivrstva), aktivita Pt vrstvy poklesne, kdežto PtOx si zachovává vysokou aktivitu. Obsahem druhé části je parní reformace metanolu (SRM) a částečná oxidace metanolu (POM) s katalyzátory na bázi tenkých vrstev s...

Title: High pressure CO and methanol oxidation study over nanopowder Rare Earth Oxides and platinum thin film catalysts Author: Mgr. Andrii Rednyk Department: Department of Surface and Plasma Science Supervisor: Prof. RNDr. Vladimír Matolín, DrSc. matolin@mbox.troja.mff.cuni.cz Abstract: This doctoral thesis focuses on reactivity study of nanopowder rare earth oxides (REOs) and platinum based thin film catalysts using microreactor with high pressure reaction cell. REOs nanoparticles were prepared by new approach based on sol-gel chemistry. Magnetron sputtering technique was used for preparation of thin film samples. In the first part of the thesis CO oxidation on REOs and on Pt, PtOx thin films were performed. Among prepared REOs catalyst better activity exhibited alumina stabilized ceria, due to higher surface area. Both Pt and PtOx deposited on silicon substrate exhibited similar activity. When carbon (G-foil or C interlayer) is used as support, activity of Pt thin film decreases while PtOx preserves high activity. In the second part of the thesis steam reforming of methanol (SRM) and partial oxidation of methanol (POM) were performed on Pt thin films. It was shown that PtOx thin film exhibited superior activity compared to other samples with the same thickness. It is due to the reduction of platinum...