Příprava fotokatalyzátorů na bázi TiO₂ ve formě tenkých vrstev s potenciálem jejich využití ve fotokatalytickém rozkladu vodného roztoku methanolu

Abstract

Diplomová práce se zaměřuje na zlepšení vlastností TiO2 fotokatalyzátoru pomocí dopování mědí a přípravou TiO2 a Cu-TiO2 ve formě tenkých vrstev fotokatalyzátorů. V teoretické části jsou popsány způsoby přípravy fotokatalyzátorů v podobě tenkého filmu a důraz je kladen zejména na přípravu fotokatalyzátoru sol-gel metodou a nanášení tenké vrstvy pomocí dipcoateru. Dále se teoretická část zaměřuje na modifikování TiO2 fotokatalyzátoru dopováním nekovy a kovy, zejména pak mědí. V experimentální části se zabýváme přípravou a charakterizací fotokatalyzátorů TiO2 a Cu-TiO2 ve formě tenké vrstvy. Charakterizacemi jsou stanoveny strukturní, optické a elektronové vlastnosti a informace o prvkovém složení a distribuci, jako je: přítomná krystalická fáze, velikost krystalitu a mřížkových parametrů, informace o šíři pásu zakázaných energií, rovnoměrnost rozmístění prvků, zejména pak dopující mědi a prvkové složení fotokatalyzátorů a v neposlední řadě také o tloušťce tenké vrstvy. Následně jsou všechny vlastnosti zhodnoceny spolu s fotokatalytickou aktivitou v produkci vodíku při fotokatalytickém rozkladu vodného roztoku methanolu v mikroreaktoru za účasti TiO2 a Cu-TiO2 fotokatalyzátorů v podobě tenkého filmu. Pro srovnání jsou rovněž připraveny, charakterizovány a zhodnoceny ve fotokatalytickém rozkladu vodného roztoku methanolu i TiO2 a Cu-TiO2 fotokatalyzátory v práškové podobě.