Modelové katalyzátory na bázi oxidu ceru

Abstract

This work deals with the preparation of thin cerium oxide films on the Cu(110) single crystal. Physico-chemical properties of this system were studied by surface science techniques (XPS, UPS, ARUPS, LEED, LEEM and STM). The first part of the work concerns interaction of Cu(110) single crystal with oxygen. Condi- tions for formation of O(2x1) and Oc(6x2) oxygen reconstructions were found. Various methods of preparation of CeOx films were discussed. A novel method for continuous control of ceria stoichiometry from CeO2 to Ce2O3 through variation of oxygen vacancy concentration has been developed. Ceria facilitated oxygen spill-over was observed on copper substrate. It was found that a restructuring of copper substrate occurs at the copper-ceria interface with subsequent formation of Cu(13 13 1) facets, which support a Carpet-like ceria overlayer. Interaction of this system with platinum was studied. Finally, high temperature growth of CeOx films was studied and creation of ceria islands exposing the (110) plane was observed. 1

Tato práce se zabývá přípravou tenkých vrstev oxidu ceru na monokrystalu Cu s povrchem (110). Fyzikálně-chemické vlastnosti tohoto systému byly studovány metodami fyziky povrchů (XPS, UPS, ARUPS, LEED, LEEM a STM). První část práce se zabývá studiem interakce monokrystalu Cu(110) s kyslíkem. Byly zjištěny podmínky, za kterých dochází ke vzniku kyslíkových rekonstrukcí O(2x1) a Oc(6x2). Dále byly popsány a diskutovány různé způsoby přípravy vrstev CeOx. Byl vyvinut postup, kterým lze spojitě měnit stechiometrii vrstev oxidu ceru od CeO2 do Ce2O3 změnou koncentrace kyslíkových vakancí. Byl pozorován vznik tzv. spill-overu na měděném substrátu. Bylo zjištěno, že na rozhraní měd'-oxid ceru dochází k přeuspořádání měděnného substrátu a tvorbě fazet Cu(13 13 1), na kterých potom roste vrstva CeOx formou tzv. Carpet-like růstu. Byla studována interakce tohoto systému s platinou. Na závěr byl studován vysokoteplotní růst vrstev CeOx a pozorován vznik roviny (110) oxidu ceru. 1