Studium strukturních, texturních a elektronových vlastností neodymem modifikovaných TiO2 materiálů

Abstract

Cílem mé diplomové práce bylo připravit Nd/TiO2 fotokatalyzátory mokrou impregnační metodou, získat tak Nd/TiO2 materiály s diametrálně rozdílnými vlastnostmi a distribucí Nd částic na povrchu TiO2 v porovnání s neodymem dopovanými TiO2 materiály již publikovanými v odborné literatuře a přispět tak k hlubšímu pochopení vlivu částic neodymu na fotokatalytické chování Nd/TiO2 fotokatalyzátorů. Fotokatalytická aktivita Nd/TiO2 byla testována na modelové reakci při fotokatalytickém rozkladu metanolu ve vsádkovém reaktoru. U Nd/TiO2 fotokatalyzátorů připravených impregnací byly studovány strukturní a texturní vlastnosti prostřednictvím rentgenové difrakční analýzy (XRD), Ramanovy spektroskopie a fyzikální adsorpce dusíku. Optické a elektronové vlastnosti těchto materiálů byly studovány difusně reflexní (DR-UV/vis) a fotoproudovou spektroskopií (Photocurrent). Rentgenová fotoelektronová spektroskopie (XPS) byla provedena za účelem odhalení částic přítomných na povrchu Nd/TiO2 fotokatalyzátorů. Porovnáním získaných výsledků se závěry studií publikovaných v literatuře bylo navrženo, že výtěžek vodíku je negativně ovlivněn vysokou velikostí krystalitu, nízkou hodnotou specifického povrchu a značnou koncentrací Nd2O3 na povrchu fotokatalyzátoru. Fotokatalytická aktivita rovněž odráží zvyšující se hodnotu fotoproudu, se kterou roste i výtěžek dané reakce.