Metal atoms on model surfaces of ceria
Project goals
This project aims at preparation and investigation of a novel class of model catalysts - oriented thin films of metal doped ceria MxCe1-xO2 that exhibit surfaces with a controlled amount of dopant atoms. Using in-situ surface science techniques [TDS + molecular beams, XPS, LEED, and STM] and ab-initio calculations we plan to investigate how type and concentration of metal dopants influence the physico-chemical properties of these surfaces [uptake and release of O2, adsorption and desorption of gases (CO, CO2, CH3OH), and surface reactivity (CO oxidation, CH3OH dehydrogenation)]. Expected output of the project - information on the effects of substrate doping on the catalysis over ceria - is relevant to both basic and applied catalysis research. Metal doping of oxide substrates is currently an empirical method to enhance the properties of industrial catalysts in exhaust purification and fuel reforming. Recent experiments suggest that dispersed metal ions on oxide surfaces may account for most of the catalytic activity in certain reactions.
Keywords
modelcatalystsactivesitessurfacedefectsadsorptiondesorptionphotoelectronspectroscopythermodesorptionelectrondiffractionscanningtunnelingmicroscopyab-initiocalculationsceria
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 14 (SGA02011GA-ST)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
P204-11-1183
Alternative language
Project name in Czech
Kovové atomy na modelových površích oxidu ceru
Annotation in Czech
Cílem projektu je příprava a charakterizace nové třídy modelových katalyzátorů - tenkých vrstev kovem dopovaného oxidu ceru MxCe1-xO2, jejichž povchy obsahují definované množství atomů kovové příměsi. Pomocí in-situ metod povrchové fyziky [TDS + molekulární svazky, XPS, LEED, a STM] a ab-initio výpočtů budeme studovat, jakým způsobem ovlivňují druh a koncentrace kovové příměsi fyzikálně-chemické vlastnosti těchto povrchů [ukládání a uvolňování O2, adsorpci a desorpci plynů (CO, CO2, CH3OH) a povrchovoureaktivitu (oxidaci CO, dehydrogenaci CH3OH)] Očekávané výsledky projektu - informace o vlivu dopování substrátu na katalýzu používající CeO2 - jsou důležité pro aplikovaný i základní výzkum v oblasti katalýzy. Dopování oxidových substrátů kovem je v současnosti empirická metoda pro vylepšení parametrů průmyslových katalyzátorů v oblastech čištění zplodin a palivové konverze. Nedávné experimenty ukazují, že kovové ionty dispergované na povrchu oxidů mohou být u vybraných katalytických reakcí zodpovědnéza většinu jejich výtěžku.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
BM - Solid-state physics and magnetism
CEP - secondary branch
CF - Physical chemistry and theoretical chemistry
CEP - another secondary branch
—
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
10403 - Physical chemistry
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
High level leading of the project and following of original proposal during whole period. During the project, among others, two entirely new classes of catalysts based on cerium oxide were developed. Number of project outputs in the form of publications14 in impacted journals, is an example of quality research. The positive aspect is also an active participation of PhD students in the project.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2011
Realization period - end
Dec 31, 2014
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 18, 2014
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP15-GA0-GA-U/01:1
Data delivery date
May 22, 2015
Finance
Total approved costs
3,867 thou. CZK
Public financial support
3,867 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
3 867 CZK thou.
Public support
3 867 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BM - Solid-state physics and magnetism
Solution period
01. 01. 2011 - 31. 12. 2014