Nanotechnológiai módszerek alkalmazása modellkatalizátorok kifejlesztésére és vizsgálatára = Application of nanotechnology methods for fabrication and study of model catalysts

Berkó, András and Jaksáné Kecskés, Tamara and Kiss, János and Szökő, János (2007) Nanotechnológiai módszerek alkalmazása modellkatalizátorok kifejlesztésére és vizsgálatára = Application of nanotechnology methods for fabrication and study of model catalysts. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 43057_ZJ1.pdf Download (4MB)

Abstract

TiO2(110) felületen fémgőzöléssel létrehozott Rh, Au, Mo és K ultravékony rétegek hőkezelés hatására bekövetkező morfológiai változásaival és a hordozott részecskék gázokban történő reakcióival foglalkoztunk. Fontosabb eredményeink: (1) a Pt és a TiO2 hordozó közötti erős fém-hordozó kölcsönhatást (SMSI) kihasználva kidolgoztunk egy módszert a részecskék által befolyásolt kráterképződés beindítására Ar+ ion bombázás hatására; (2) STM módszerrel sikerült kimutatnunk, hogy a 3D Mo nanoszemcsék képződése a TiO2 hordozó oxigénhiányos területen indul meg először; (3) alagútáram-spektroszkópiai méréseink szerint a TiO2(110) felületen hordozott Mo nanoszemcsék szigetelő jelleget mutatnak 900 K felett, amely arra utal (XPS méréseket is figyelembe véve), hogy a fémszemcsék felületén TiOx vékonyréteg alakul ki; (4) hasonló dekorálódást Rh esetében is kimutattuk LEIS módszerrel; (5) a TiO2(110) felület redukálása 0.5 keV energiájú Ar+ ionokkal, illetve kis mennyiségű K adalék (<1 monoréteg) rávitele az utólag felvitt Au diszperzitásának növekedését eredményezi a tiszta TiO2 felülethez képest; (6) a TiO2(110)-n hordozott 3-4 nm átmérőjű Au részecskék nagy aktivitást mutatnak a CO alacsonyhőmérsékleti oxidációjában (PROX reakció) 350 K és 500 K között, de 400 K felett jelentősen agglomerálódnak; (7) a TiO2(110) felületen kialakuló Mo nanoszemcsék (5-10 réteg, 6-8 nm átmérő) a C2H4 termikus bontásával 850 K-en (Ar ion bombázás kiséretében) Mo-karbid nanoszemcsékké alakíthatók át. | Properties of ultrathin layers of Rh, Au, Mo and K deposited on TiO2(110) surface were examined in function of annealing and in the reactions with different gases. The most important results are the followings: (1) by exploitation of the strong metal support interaction (SMSI) between Pt and TiO2, a method was worked out for pit-formation driven by the Pt crystallites produced previously on TiO2(110); (2) it was shown by STM that the growing of 3D Mo particles begins first in the oxygen deficient regions of the support; (3) according to the I-V measurements, the Mo crystallites formed at 900 K in UHV exhibit insulator behaviour what suggests (by taking into account also the XPS measurements) that the Mo particles become encapsulated by a thin TiOx layer; (4) in the case of Rh a similar decoration of the supported metal particles was also demonstrated by LEIS; (5) it was shown that the deposition of Au on the support reduced by low energy Ar+ ion bombardment or by pre-exposing the surface to K results in a significantly higher dispersity of Au; (6) the gold particles of 3-4 nm supported on TiO2(110) exhibit high activity in the low temperature CO oxidation (PROX) between 350 K and 500 K, at the same time they exhibit a pronounced agglomeration above 400 K; (7) a method was suggested to transform of the Mo nanoparticles supported on TiO2(110) into Mo-carbide particles in the decomposition of C2H4 (5 x 10-6 mbar) at 850 K accompanied by low energy (1 keV) Ar+ bombardement.

Actions (login required)

Edit Item