2020
Browse
Recent Submissions
- ItemPovrchové a mechanické vlastnosti a-CSi:H a a-CSiO:H vrstev(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Plichta, Tomáš; Čech, Vladimír; Shukurov, Andrey; Klapetek, PetrDizertační práce se zabývá přípravou a charakterizací tenkých a-CSi:H a a-CSiO:H vrstev připravených pomocí plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD). Tetravinylsilan (TVS) a jeho směsi s argonem a kyslíkem byly použity pro depozice vrstev jak na planární substráty, tak na svazky vláken. Hlavními charakterizačními technikami byla studována topografie vrstev, a to pomocí mikroskopie atomárních sil (AFM), jejich mechanické vlastnosti pomocí nanoindentace a míra adheze vrstev k substrátu vrypovou zkouškou. Mezi další analyzované vlastnosti patřilo vnitřní pnutí či frikční koeficient. Zvláštní pozornost byla věnována adhezní práci a jejímu stanovení. Tyto znalosti byly dále aplikovány při přípravě povrchových úprav skleněných vláken a následně polymerních kompozitů. Ty byly testovány pomocí vytlačovacího testu a smykového testu krátkých trámečků. Na základě výsledků byly stanoveny vlivy depozičních podmínek a vztahy mezi studovanými vlastnostmi a veličinami.
- ItemSyntéza a studium nano-strukturovaných perovskitů pro aplikace v organické elektronice(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Jančík Procházková, Anna; Krajčovič, Jozef; Kuřitka, Ivo; Částková, KláraNanočástice perovskitů halogenidů kovů vykazují unikátní vlastnosti, především výjimečně vysoké hodnoty kvantových výtěžků fluorescence, které předurčují tyto materiály pro aplikace v optoelektronických a fotonických zařízeních. Tato práce popisuje přípravu nanočástic perovskitů halogenidů kovů pomocí stabilizačních činidel inspirovaných přírodou. Stabilizační činidla zde slouží nejen ke stabilizaci, ale i k modifikaci povrchu nanočástic za účelem zvýšení funkčnosti výsledných nanostruktur. Úvod práce popisuje optimalizaci přípravy nanočástic precipitační technikou za použití stabilizačních činidel; jako stabilizační činidlo byl zvolen adamantan-1-amin spolu s hexanovou kyselinou. Bylo prokázáno, že klíčový vliv na optické vlastnosti výsledných koloidních roztoků má volba rozpouštědel a teploty při precipitaci. Mimo jiné byl zkoumán vliv koncentrace prekurzorů na výslednou morfologii a optické vlastnosti nanočástic a jejich koloidních roztoků. V neposlední řadě byly nanočástice stabilizovány adamantan-1-aminem spolu s různými karboxylovými kyselinami a byly studovány optické vlastnosti a koloidní stabilita výsledných koloidních roztoků. V dalším kroku byly nanočástice perovskitů stabilizovány pomocí proetogenních aminokyselin L-lysinu and L-argininu. Takto stabilizované nanočástice vykazovaly úzká emisní spektra ve viditelné oblasti a kvantové výtěžky fluorescence dosahující hodnot téměř 100 %. Stabilizace nanočástic prostřednictvím postranních skupin aminokyselin byla prokázána navázáním chránící terc-butoxykarbonylové skupiny na -amino skupinu. Nanočástice stabilizované modifikovaným lysinem v průběhu jejich přípravy vykazovaly závislost optických vlastností na přítomnosti vody. Předpokládá se, že molekuly vody jsou schopné kontrolovat růst krystalové mřížky po navázání na prekurzory perovskitů a ovlivňovat tak výslednou velikost nanočástic, což vede k projevení kvantových jevů. Spojení nanočástic perovskitů s peptidy představuje nový typ materiálů kombinujících výjimečné optické vlastnosti se samoorganizačními a senzorickými vlastnostmi. Tento koncept byl představen přípravou nanočástic perovskitů stabilizovaných cyklo(RGDFK) pentapeptidem. Vzhledem k citlivosti peptidů na jejich byly nanočástice stabilizovány peptidovými nukleovými kyselinami, robustními analogy nukleových kyselin. Ke stabilizaci nanočástic byl připraven monomer a trimer peptidové nukleové kyseliny obsahující thymin jako dusíkatou bázi. Thymin byl na povrchu nanočástic dostupný k interakci s adeninem přes vodíkové můstky umožňující přenos náboje. Kombinace peptidových nukleových kyselin a perovskitů s unikátními optickými vlastnostmi otevírá aplikační možnosti zejména v oblasti optických senzorů.
- ItemVyužití techniky difúzího gradientu v tenkém filmu v analýze potravin a v environmentální analýze(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Reichstädter, Marek; Diviš, Pavel; Čáslavský, Josef; Urík,, MartinTato dizertační práce zkoumá vývoj techniky difúzního gradientu v tenkém filmu (DGT) pro stanovení rtuti (Hg) a dalších stopových kovů a dále rozšířené možnosti použití této techniky. Technika DGT je v této práci vyvinuta pro stanovení Hg a dalších stopových prvků v různých kapalných médiích. Dvě rozdílná sorpční média specifická pro rtuť byla testována pro použití v technice DGT – Purolite S924 a cysteinem modifikovaná aminopropyl silika (CAPS). Purolite S924 je komerčně dostupný chelatační iontoměnič, CAPS byla připravena v laboratorních podmínkách imobilizací cysteinu na 3-aminopropyl funkcionalizovanou siliku pomocí glutaraladehydu. Obě testovaná sorpční média ukázala slibný aplikační potenciál pro užití v technice DGT díky funkčnosti v roztocích o širokém rozsahu pH i iontové síly. Funkčnost DGT s novými sorpčními médii byla porovnána s technikami DGT s běžně používanými sorbenty Chelex-100 a 3-merkaptopropylfunkcionalizovanou silikou. Hlavní výhodou sorpčních médií Purolite S924 a CAPS je schopnost současného stanovení Hg a dalších stopových kovů (Cd, Pb, Co, Ni, Cu). Vzhledem k odlišným požadavkům na sorpční média používaná v technice DGT nebylo dosud současné kvantitativní stanovení Hg a dalších stopových kovů možné. Doposud byly zapotřebí dvě samostatné techniky DGT – jedna pro Hg a druhá pro další stopové kovy, což zvyšuje množství vzorků pro analýzu a množství použitého spotřebního materiálu. Technika DGT s CAPS byla použita pro stanovení koncentrací kovů v námořních přístavech v Oostende a Zeebrugge na belgickém pobřeží Severního moře. Přestože byla technika DGT původně představena pro použití v analytické chemii životního prostředí, byla v této práci zkoumáno i použití této techniky v analýze potravin. V prostředí rybí omáčky byla ověřena funkčnost techniky DGT a stanoveny difúzní koeficienty Hg a dalších stopových prvků. Technika DGT byla následně použita pro stanovení koncentrace rtuti a dalších stopových kovů v různých komerčně dostupných vzorcích rybí omáčky. Výsledky nově navrhnutého analytického postupu s použitím techniky DGT byly porovnány s výsledky přímé analýzy atomovou absorpční spektroskopií s termální dekompozicí a amalgamací zlatem (TD-AAS) a po mikrovlnném rozkladu vzorků omáčky také s výsledky sektorové hmotnostní spektrometrie s indukčně vázanou plazmou (SF-ICP-MS). Díky předkoncentrační schopnosti techniky DGT byly dosaženy nižší detekční limity ve srovnání s TD-AAS nebo SF-ICP-MS. Technika DGT díky schopnosti oddělení analytů z komplexní matrice rybí omáčky rovněž snížila opotřebení a koroze kovových částí použitých instrumentálních technik.
- ItemPříprava a charakterizace pokročilých žárově stříkaných povlaků na hořčíkových slitinách(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Buchtík, Martin; Ptáček, Petr; Hadzima, Branislav; Fintová, StanislavaPředkládaná dizertační práce se zabývá charakterizací povlaků připravených metodami žárového stříkání HVOF a APS na Mg slitinách AZ31 a AZ91. V teoretické části dizertační práce jsou podrobně charakterizovány Mg substráty použité v experimentální části. Dále jsou zde popsány materiály a povlaky na bázi kovů – NiCrAlY a FeCrNiMoSiC, kovokeramiky – WC-CoCr a keramiky – YSZ. Teoretickou část zakončuje rešeršní studie týkající se charakterizace žárově stříkaných povlaků na Mg slitinách. Na základě teoretických znalostí byla provedena charakterizace Mg substrátů a deponovaných povlaků, a to z hlediska morfologie povrchu, mikrostruktury a chemického složení, kde bylo využito metod světelné (LM) a elektronové mikroskopie s energiově dispersní spektroskopií (SEM+EDS). Fázové složení povlaků bylo analyzováno metodou rentgenové difrakce (XRD). Difrakce odpovídající deponovaným povlakům byly porovnány s původními prášky – výchozími materiály pro nástřik povlaků. U jednotlivých nástřiků i substrátů byla provedena charakterizace z hlediska mechanických a tribologických vlastností, kdy bylo provedeno stanovení tvrdosti a mikrotvrdosti povlaků, stanovení koeficientu tření a míry opotřebení. Poslední kapitola experimentální části dizertační práce se zabývá hodnocením elektrochemických korozních vlastností pomocí potenciodynamických měření v 3,5% NaCl. U exponovaných vzorků bylo následně provedeno hodnocení povrchu a rozhraní povlak/substrát pomocí LM a SEM s EDS. Na základě získaných poznatků a výsledků krátkodobého měření byl stanoven mechanismus korozního napadení a degradace. Na základě naměřených výsledků lze konstatovat, že deponované povlaky byly úspěšně naneseny na povrch Mg slitin. Všechny povlaky zvyšují u hořčíkových slitin povrchovou tvrdost a výrazně zlepšují tribologické vlastnosti. S výjimkou FeCrNiMoSiC povlaků však dochází ke zhoršení korozních vlastností Mg slitin, a to kvůli možnému přístupu korozního prostředí přes povlak k méně ušlechtilému Mg substrátu a tvorbě korozních mikročlánků.
- ItemVývoj materiálu na bázi hydrogelů kyseliny hyaluronové pro regeneraci myokardu(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Kovářová, Lenka; Pekař, Miloslav; Kubala,, Lukáš; Prokš,, VladimírTato disertační práce je zaměřena na vývoj materiálů na bázi kyseliny hyaluronové (HA) využitelných v regenerativní medicíně, především pro léčbu srdeční tkáně po infarktu myokardu. Předmětem studia je oxidovaná forma HA (HA-Ox) a hydroxyfenyl derivát HA (HA-TA). HA-Ox lze zesítit pomocí bifunkčního alkoxyaminu POA a HA-TA podstupuje ve vodném prostředí v přítomnosti peroxidu vodíku enzymatickou reakci katalyzovanou křenovou peroxidázou, vedoucí k tvorbě gelu. Cílem bylo studium chemických a fyzikálních vlastností, kinetiky gelace a podmínek síťovací reakce vyvíjených materiálů. U hydrogelů byly charakterizovány mechanické a viskoelastické vlastnosti, degradabilita či stabilita v simulovaných tělních tekutinách. Tyto hydrogely slouží jako scaffoldy pro vybraný typ buněk. Pro podporu buněčné adheze a viability byla do struktury hydroxyfenyl derivátu HA navázána RGD sekvence. Tento finální materiál byl také kompatibilní s vybranými aplikačními zařízeními. Jeho viskozita a výtlačná síla byla dostatečné nízká, aby umožnila aplikaci pomocí katetru s velmi malým vnitřním průměrem. Také byla zajištěna aplikovatelnost materiálu přes přívodní hadičku do nosné kapsy druhého zařízení SPREADS s dobrou homogenitou, buněčnou distribucí a viabilitou. V neposlední řadě byl materiál aplikován pomocí těchto zařízení in vivo během preklinické studie.