bakalářská práce

Studium reakčních vln v reálném čase

Text práce 2.17 MB

Autor práce: Ing. Richard Gazdík

Ak. rok: 2021/2022

Vedoucí: doc. Ing. Petr Bábor, Ph.D.

Oponent: Ing. Michal Pavera, Ph.D.

Abstrakt:

Táto bakalárska práca sa zaoberá heterogénnou katalytickou oxidáciou oxidu uhoľnatého, a hlavne reakčnými vlnami vyskytujúcimi sa pri určitých podmienkach, na povrchu platiny. Práca je rozdelená na dve hlavné časti – teoretickú a experimentálnu. Teoretická časť podáva informácie ohľadom rastrovacieho elektrónového mikroskopu, mikroskopu atomárnych síl a detailov reakcie. Pre experimentálnu časť boli vykonané pozorovania tejto reakcie v ultravysoko-vákuovom, ako aj vo vysoko-vákuovom rastrovacom elektrónovom mikroskope, a v oboch prípadoch boli identifikované reakčné vlny. Cieľom bolo tiež skúsiť vykonať korelatívne meranie reakčných vĺn sondou a elektrónovým mikroskopom (CPEM), ktoré, bohužiaľ, z veľa rôznych dôvodov popísaných v poslednej časti práce, nevyšlo.

Klíčová slova:

SEM, AFM, CO oxidácia, heterogénna katalytická reakcia, reakčné vlny

Termín obhajoby

17.06.2022

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaBznamka

Klasifikace

B

Průběh obhajoby

Po otázkách oponenta bylo diskutováno Millerovy indexy a krystalové roviny. Student na otázku odpověděl.

Jazyk práce

angličtina

Fakulta

Ústav

Studijní program

Fyzikální inženýrství a nanotechnologie (B-FIN-P)

Složení komise

prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Stanislav Průša, Ph.D. (člen)
doc. Mgr. Vlastimil Křápek, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Miroslav Bartošík, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Bohumila Lencová, CSc. (člen)
prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (člen)
prof. Ing. Miroslav Kolíbal, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Radek Kalousek, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)

Posudek vedoucího
doc. Ing. Petr Bábor, Ph.D.

Cílem bakalářská práce studenta bylo provést pozorování oxidace oxidu uhelnatého na povrchu platiny ve vysokovakuovém elektronového mikroskopu (HV SEM) s mikroskopem atomárních sil (AFM). Student se naučil provádět experiment na ultravysokovakuovém mikroskopu (UHV-SEM) a podařilo se mu ho přenést do HV SEM. Podílel se také na instalaci AFM do HV-SEM s držákem vzorků umožňující ohřev vzorku. K mikroskopu také nainstaloval rozvod plynů s jehlovými ventily. Jedním z cílů práce bylo provést korelativní pozorování AFM-SEM, to se však bohužel kvůli řadě technických a časových důvodů nepodařilo provést. Nicméně byla provedena testovací měření AFM v HV SEM. Student dosažené výsledky podrobně okomentoval v textu bakalářské práce. Jeho práci hodnotím stupněm B.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita C
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu B

Známka navržená vedoucím: B

Posudek oponenta
Ing. Michal Pavera, Ph.D.

Nosným tématem bakalářské práce Richarda Gazdíka je studium reakčních vln vznikajících při oxidaci povrchu platiny. Práce je rozdělena do dvou ucelených částí. První část je věnována teoretickému popisu použitých mikroskopických technik (SEM, AFM) a procesu katalytické oxidace. V těchto oblastech je z textu zřejmé studentovo získání detailních znalostí. Druhá část práce je zaměřena na experimentální ověření vzniku reakčních vln ve vakuových prostředích. Zkoumaný vzorek platiny byl v průběhu experimentů v prostředí řízeného tlaku kyslíku a oxidu uhelnatého a současně byl vystavován vysokým teplotám. Výsledky měření byly zobrazovány prostřednictvím elektronového mikroskopu. Oba body zadání považuji za splněné, přestože se studentovi, i přes provedené pokusy, nepodařilo reakční vlny změřit kombinací technik SEM a AFM. Důvody nezdaru jsou vhodně komentovány. Práce je logicky uspořádána a dobře se v ní orientuje. Výsledný dojem ovšem narušuje větší množství stylistických chyb a překlepů. Poměrně často v textu chybí mezery (např. popisek obrázku Fig. 1.2), zaměňují se pomlčky a spojovníky (str. 6), je použit špatný formát písma (str. 13, italikou psaný arctan), matematický zápis rovnic a proměnných je psán dvěma různými fonty (str. 15) a používají se chybné mezery (str. 18, mezery mezi číslem a procenty). Kromě řady dalších menších prohřešků je potřeba zmínit, že některé obrázky neobsahují měřítka (například Fig. 2.1, Fig 2.2) anebo jsou špatně čitelná (Fig. 2.7). Za slabší považuji také práci s relevantní literaturou. Přes drobné výtky považuji práci za zdařilou, doporučuji k obhajobě a navrhuji hodnocení stupněm B.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací C
Otázky k obhajobě:
  1. Jak dlouho je možné udržet stabilní stav reakční vlny za předpokladu požadavku měření AFM (u kterého je zorné pole řádově menší než v mikroskopu SEM a měření zpravidla trvá jednotky minut)?
  2. Při jakém nejnižším tlaku vakua lze reakční vlny ještě pozorovat (vzhledem k obtížím měření v komoře HV-SEM)?
  3. V průběhu měření experimentů byly využívány vždy podobné poměry užitých plynů. Jaký vliv se očekává, pokud poměr zůstane stejný, ale změní se jejich koncentrace?
  4. Vzhledem k náchylnosti AFM na teplotní drift, jak stabilní je teplota vzorku při navrhovaném experimentu?

Známka navržená oponentem: B

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová