Kétrétegű agyagásvány nanostruktúrák és átmenetifémekkel, átmenetifém-oxidokkal alkotott nanokompozitjaik előállítása, szerkezeti és felületi jellemzésük
Thesis supervisor: Erzsébet Horváth
Location of studies (in Hungarian): Pannon Egyetem Abbreviation of location of studies: PE
Description of the research topic:
A kutatási téma ismertetése:
Az agyagásványok olyan (réteg/levél) szilikátok, vagy más néven filloszilikátok, amelyek tulajdonságait a rétegek közötti távolság és az azokban található szennyező anyagok határozzák meg.
Az agyagásványok félvezető tulajdonsága, valamint Si/Al-oxid rétegekből álló szerkezete potenciálisan magában hordozza katalizátorként való alkalmazásukat. Ennek érdekében a fotokémiai/fotoelektrokémiai tulajdonságok feltárása kritikus.
A Jelölt feladata (1) az előállított kaolinit és halloysit nanostruktúrák szerkezeti és felületi jellemzése, a bandgap értékek meghatározása; (2) fotoelektrokémiai vizsgálatok segítségével modell vegyületekre a redox folyamat feltárása; (3) kétkomponensű kaolinit/halloysit-átmenetifém/átmenetifém oxid típusú nanohibridek kialakítása, szerkezeti és felületi jellemzésük; (4) a nanohibridek fotokémiai, fotofizikai tulajdonságainak meghatározása, valamint a redox folyamatok feltárása; (5) a további felületmódosítások (dehidroxiláció, oxigénhiányos állapotok) hatásának vizsgálata a fotokémiai folyamatokra.
A nanohibridek kialakítása során kétféle eljárás alkalmazása ajánlott. A hagyományos eljárás szerint szól-gél vagy ALD eljárással nanoméretű részecskéket célszerű deponálni a felületre. A Jelölt vizsgálja meg annak lehetőségét, hogy kvázi homogén átmenetifém-oxid részecskékre milyen módon választhatók le delaminált halloysit nanoscroll struktúrák.
Az anyagfejlesztés eredményei a környezet-iparban hasznosíthatók
A kutatási téma előzményei:
A Kutatóműhely (Pannon Egyetem Mérnöki Kar Felületek és Nanostruktúrák Kutatócsoportja nemzetközi együttműködésben 15 éve foglalkozik réteges szerkezetű anyagok, oxidok és oxidfilm bevonatok kialakításával és szerkezeti vizsgálataival. Az utóbbi 5 évben kidolgoztak egy preparációs eljárást kaolinit nanostruktúrák előállítására. Összefüggést találtak a preparáció paraméterei és a kapott morfológia között. Megmutatták, hogy az előállított nanostruktúra potenciális fotokatalizátorként használható.
A Kutatócsoport műszeres háttere nemzetközi összehasonlításban is megfelelő. Az utóbbi években jelentős erőfeszítések történtek a témához kapcsolódó multidimenzionális számításos kémiai módszerek infrastruktúrális és személyi hátterének fejlesztésére a kísérletes munkák tervezhetősége, valamint a szerkezetvizsgálatok eredményeinek értelmezése, validálása érdekében.
Login
