Vědecké zaměření Oddělení nanokatalýzy
Oddělení nanokatalýzy, založené v lednu 2019, se zaměřuje na cílený návrh modelových heterogenních katalyzátorů a elektrokatalyzátorů s důrazem na chemické složení a strukturu na subnanometrové úrovni. Nanokatalyzátory jsou připravovány
- fyzikální metodou deponování kovových klastrů vybrané velikosti ve vakuu pro přípravu klastrů o velikostech od subnanometrových do několika nanometrů
- laboratorní syntézou částic o velikosti několika nanometrů
Při depozici kovových klastrů vybrané velikosti se nejprve ve vakuu vytvoří paprsek atomových klastrů různé velikosti a složení, podle hmotnosti je vybrán klastr vybrané velikosti s přesností atomu a s požadovaným složením, následuje depozice klastru na modelový technologicky významný podklad.
Chemickou syntézou se heterogenní nanokatalyzátory připravují z prekurzorů, elektrokatalyzátory jsou připravovány selektivními metodami z roztoků nekovových prekurzorů. Následuje selektivní opracování, např. řízená exfoliace, jež se používá na metastabilní chalkogenidy, maximalizuje požadovanou orientaci povrchu a tím zvýší elektrokatalytickou aktivitu a selektivitu.
Připravené nanokatalyzátory jsou následně testovány za provoznich („operando") podmínek, aby se stanovil vztah mezi velikostí, složením, lokální strukturou a povahou substrátu nanokatalyzátorů a jejich aktivitou a selektivitou v náročných katalytických a elektrokatalytických procesech, například při transformaci uhlovodíků, přeměně CO2 nebo elektrolýze vody.
