Plazmatem podpořená syntéza hybridních nanomateriálů kov/polymer

• Název práce v češtině: Plazmatem podpořená syntéza hybridních nanomateriálů kov/polymer
• Název v anglickém jazyce: Plasma-assisted synthesis of hybrid metal/polymer nanomaterials
• Klíčová slova: nanomateriály|plazmové zdroje|plazmové depoziční techniky
• Klíčová slova anglicky: nanomaterials|plasma sources|plasma-based deposition techniques
• Akademický rok vypsání: 2024/2025
• Typ práce: disertační práce
• Ústav: Katedra makromolekulární fyziky (32-KMF)
• Vedoucí / školitel: doc. RNDr. Ondřej Kylián, Ph.D.
• Konzultanti: doc. Mgr. Jan Hanuš, Ph.D.

Zásady pro vypracování

Bude upřesněno, podrobnější informace [e-mail], [phone]
It will be specified, more detailed information [e-mail], [phone]

Seznam odborné literatury

Y. Huttel (Editor), Gas-Phase Synthesis of Nanoparticles, Wiley-VCH 2017.
P. Milani, M. Sowwan (Editors), Cluster Beam Deposition of Functional Nanomaterials and Devices, Elsevier, 2020.
H. Biederman, Plasma Polymer Films, Imperial College Press 2004.

Vybraný soubor původních prací.

Předběžná náplň práce

Díky svému širokému aplikačnímu potenciálu se vícesložkové nanomateriály dostávají do popředí vědeckého zájmu. Jednou z aplikačně zajímavých skupin dvousložkových nanomateriálů,představující hybridní nanomateriály kombinující plazmonický kov (Au, Ag, Cu) s neplazmonickou složkou (např. polymer či plazmový polymer). Tyto materiály se v současné době testují s ohledem na jejich schopnost detekce plynů, unikátní optické vlastnosti, možné využití pro generování či úschovu energie, či pro biodetekci založenou na povrchem zesíleném Ramanově rozptylu. S ohledem na výše uvedené skutečnosti proto není nikterak překvapivé, že velká pozornost je v současné době věnována řízené syntéze těchto materiálů, přičemž se jako velmi slibná alternativa ke konvekčním metodám založeným na chemické syntéze jeví využití technik založených na nerovnovážném plazmatu, jako jsou magnetronové naprašování, plazmatem asistovaná vakuová tepelná dekompozice, na plazmatu založené plynové agregační zdroje nanočástic a jejich různé kombinace. Cílem této práce bude vyvinout a otestovat nové možnosti přípravy nanomateriálů kov/polymer s různou architekturou s využitím výše zmíněných technik i detailní charakterizace připravovaných nanomateriálů s ohledem na jejich funkční vlastnosti.

Předpokládané znalosti uchazeče na úrovni ukončeného magisterského studia v oboru Fyzika kondenzovaných soustav a materiálů, či Fyzika povrchů a plazmatu. Předchozí zkušenosti s přípravou a charakterizací nanomateriálů, včetně jejich chemické syntézy, jsou vítány.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

Thanks to their wide application potential, multicomponent nanomaterials are coming to the forefront of scientific interest. One of the groups of two-component nanomaterials with a huge application potential is represented by hybrid nanomaterials combining a plasmonic metal (Au, Ag, Cu) with a non-plasmonic component (e.g. polymer or plasma polymer). These materials are currently being tested concerning their ability to detect gases, unique optical properties, possible use for energy generation or storage, or for biodetection based on surface-enhanced Raman scattering (SERS). Considering the above-mentioned facts, it is therefore not at all surprising that much attention is currently being paid to the controlled synthesis of these materials, while the use of non-equilibrium plasma-based techniques (e.g., magnetron sputtering, plasma-assisted vacuum thermal decomposition, plasma-based gas aggregation sources of nanoparticles and their various combinations) appears to be a very promising alternative to convective methods based on chemical synthesis. The goal of this work will be to develop and test new possibilities for the preparation of metal/polymer nanomaterials using the aforementioned techniques as well as detailed characterization of the prepared nanomaterials with regard to their functional properties.

An applicant must hold a master’s diploma and have the necessary abilities for research in the
branch of Physics of Condensed Matter and Materials, or Surface and Plasma Physics. Previous
experience with the preparation and characterization of nanomaterials, including their chemical
synthesis, is welcome.