Role of surface defects in ceria-based catalysis

Abstract

Název: Role povrchových defektů v katalýze na oxidech ceru Autor: Andrii Tovt Katedra: Katedra fyziky povrchů a plazmatu Vedoucí doktorské práce: doc. Mgr. Josef Mysliveček Ph.D., Katedra fyziky povrchů a plazmatu Abstract: Práce se zaměřuje na analýzu základních fyzikálně-chemických vlastností modelových katalyzátorů Pt/CeOx, atomárně dispergovaných Pt1 /CeOx a inverzních modelových katalyzátorů CeOx/Cu(111). Byla vyvinuta metoda přípravy stabilizovaných atomově dispergovaných iontů Pt2+ na povrchu oxidu ceru a adsorpční místa pro ionty Pt byla studována s využitím pokročilých technik fyziky povrchů podporovaných teoretickými metodami. Byl identifikovan mechanismus stabilizace Pt2+ na schodech oxidu ceru a byla určena jejích kapacita pro Pt2+ ionty. Také byl vyvinut způsob přípravy velmi dobře uspořádaných ultratenkých vrstev oxidu ceru s různou stechiometrií a uspořádání povrchových kyslíkových vakancí a byla zkoumána interakce CeOx/Cu(111). Klíčová slova: heterogenní katalýza, modelové systémy, katalýza jednotlivých atomů, ionty platiny, oxid ceru.

Title: Role of surface defects in ceria-based catalysis Author: Andrii Tovt Department: Department of Surface and Plasma Science Supervisor of the doctoral thesis: doc. Mgr. Josef Mysliveček Ph.D., Department of Surface and Plasma Science Abstract: This work concentrates on the analysis of fundamental physicochemical properties of Pt-CeOx, single-atom Pt1 /CeOx, and inverse CeOx/Cu(111) catalysts. Preparation method for stabilized atomically-dispersed Pt2+ ions on ceria was developed and adsorption sites for Pt ions were thoroughly studied using advanced surface science techniques supported by theoretical methods. The mechanism of Pt2+ stabilization on ceria steps was revealed and the step capacity towards Pt2+ ions was estimated. Also, the preparation method for well-ordered cerium oxide ultrathin films with different stoichiometry and ordering of surface oxygen vacancies was developed, and the Ceria/Cu(111) interaction was investigated. Key words: heterogeneous catalysis, model systems, single-atom catalysis, platinum ions, cerium oxide.