Catalytic heterojunctions of transition metal oxides – structure and reactivity of endogenous heterojunctions formed by reduction and oxidation of iron spinel.

The aim of the study was to synthesize endogenous heterojunctions of iron oxides (starting from spinel iron structure) and to investigate their catalytic activity. The structure and morphology of synthesized Fe3O4 nanocubes were analysed by means of Raman spectroscopy, XRD and TEM imaging. In order to synthesize endogenous heterojunctions, temperature-programmed reduction (TPR) and oxidation (TPO) processes were performed, and then the composition and morphology of the obtained samples were verified by TEM and STEM imaging. Finally, the catalytic test for oxidation of CO was performed on the original and reduced samples. On its basis, slightly better catalytic behaviour of the reduced sample was observed, however, further investigation is required to confirm whether reduction of the sample improves its catalytic activity.

Celem pracy była synteza złącz endogennych powstających w wyniku redukcji lub utleniania spinelu żelazowego (Fe3O4), a następnie zbadanie ich aktywności katalitycznej. Otrzymane nanosześciany Fe3O4 analizowano pod kątem struktury i morfologii za pomocą spektroskopii Ramana, XRD oraz obrazowania TEM. W celu zsyntezowania złącz endogennych na preparacie przeprowadzono procesy temperaturowo programowanej redukcji (TPR) i utleniania (TPO), a w dalszej kolejności weryfikowano skład i morfologię otrzymanych próbek obrazowaniem TEM. Na próbce oryginalnej i zredukowanej wykonano test katalityczny polegający na utlenianiu CO. Na jego podstawie zauważono większą aktywność katalityczną próbki zredukowanej podczas konwersji CO, co może wynikać z większej sorpcji tlenku węgla(II) na tej próbce.