Témata prací (Výběr práce)Témata prací (Výběr práce)(verze: 307)
Detail práce
  
Modifikace nanočástic pomocí tubulárního naprašovacího systému
Název práce v češtině: Modifikace nanočástic pomocí tubulárního naprašovacího systému
Název v anglickém jazyce: Modification of nanoparticles by means of tubular sputtering system
Klíčová slova: nanočástice, plynový agregační zdroj, heterogenní nanočástice
Klíčová slova anglicky: nanoparticles, gas aggregation source, heterogeneous nanoparticles
Akademický rok vypsání: 2016/2017
Typ práce: diplomová práce
Jazyk práce: čeština
Ústav: Katedra makromolekulární fyziky (32-KMF)
Vedoucí / školitel: Mgr. Jan Hanuš, Ph.D.
Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
Datum přihlášení: 01.11.2016
Datum zadání: 02.11.2016
Datum potvrzení stud. oddělením: 10.01.2017
Datum a čas obhajoby: 06.06.2018 09:00
Datum odevzdání elektronické podoby:07.05.2018
Datum odevzdání tištěné podoby:07.05.2018
Datum proběhlé obhajoby: 06.06.2018
Oponenti: Mgr. Jindřich Matoušek, Ph.D.
 
 
 
Zásady pro vypracování
1) Seznámit se s problematikou přípravy nanočástic pomocí plynového agregačního zdroje.
2) Seznámit se s používaným experimentálním vybavením.
3) Modifikovat nanočástice připravené v agregačním zdroji s planárním magnetronem pomocí tubulárního naprašovacího systému a provést jejich základní charakterizaci.
4) Studovat vliv slupky u core-shell nanočástic na vlastnosti jádra, zejména pak oxidaci.
5) Otestovat možnost přípravy nanočástic pomocí tubulárního naprašovacího systému.
Seznam odborné literatury
1) C. Binns, Nanoclusters deposited on surfaces, Surface Science Reports 44 (2001) 1-49
2) O. Polonskyi, Příprava nanokompozitů oxidu kovů v plazmovém polymeru a studium jejich vlastností, disertační práce, MFF UK, 2012
3) H. Haberland, M. Karrais, M. Mall, A new type of cluster and cluster ion source, Zeitschrift fur Physik D Atoms, Molecules and Clusters, 20 (1991) 413-415
4) D. Llamosa, M. Ruano, L. Martínez, A. Mayoral, E. Roman, M. García-Hernándeza and Y. Huttel, The ultimate step towards a tailored engineering of core@shell and core@shell@shell nanoparticles, Nanoscale, 6 (2014) 13483
5) Alvaro Mayoral, Daniel Llamosa and Yves Huttel, A novel Co@Au structure formed in bimetallic core@shell nanoparticles, Chem. Commun., 51 (2015) 8442
6) D. Llamosa Pérez, A. Espinosa, L. Martínez, E. Román, C. Ballesteros, A. Mayoral, M. García-Hernández and Y. Huttel, Thermal Diffusion at Nanoscale: From CoAu Alloy Nanoparticles to Co@Au Core/Shell Structures, J. Phys. Chem. C 117 (2013) 3101−3108
7) Manoj B. Gawande, Anandarup Goswami, Tewodros Asefa, Huizhang Guo, Ankush V. Biradar, Dong-Liang Peng, Radek Zboril and Rajender S. Varma, Core–shell nanoparticles: synthesis and applications in catalysis and electrocatalysis, Chem. Soc. Rev., 44 (2015) 7540
Předběžná náplň práce
Pro vakuovou depozici nanočástic jsou v současné době hojně využívány plynové agregační zdroje Haberlandova typu (Gas Aggregation Source - GAS), kde jako zdroj materiálu pro tvorbu částic slouží planární magnetron. Takovýto zdroj nanočástic umožňuje stabilní a reprodukovatelnou depozici, kdy množství nanočástic a částečně i jejich velikost je řízena procesními parametry v GAS jako jsou proud magnetronem a průtok a tlak pracovního plynu. Pro mnohé aplikace je žádoucí takto připravené nanočástice dále modifikovat, například přidáním další vrstvy materiálu. Tato vrstva může např. zabránit oxidaci původní částice nebo zlepšit biokompatibilitu nanočástice a zároveň zachovat požadované vlastnosti jádra. K následné modifikaci lze opět použít planární magnetron. Nevýhoda tohoto uspořádání ale spočívá v tom, že na tok nanočástic působí nesymetricky elektromagnetické pole poblíž magnetronu, které může svazek deponovaných nanočástic odchylovat z původního směru. Cílem této práce bude prozkoumat možnost modifikace, resp. depozice další vrstvy (slupky) na nanočástice připravené v GAS (jádro) pomocí tubulárního naprašovacího systému. Výhoda tohoto systému spočívá v jeho osové symetrii, kdy svazek nanočástic prolétá středem trubice ve které dochází k odprašování stěn, které slouží jako terč (katoda). Navíc materiál který není spotřebován při depozici se redeponuje opět na katodu a nedochází tak k jeho nežádoucímu úbytku.
V rámci diplomové práce tedy budou zkoumány podmínky pro účinné pokrytí proletujících nanočástic materiálem naprášeným v tubulárním systému. Bude také zkoumána možnost přípravy nanočástic v tomto systému. Bude studováno prvkové složení nanočástic a jejich optické vlastnosti. Velikost nanočástic bude analyzována pomocí AFM, SEM či HRTEM. Pomocí XPS a EDX bude analyzováno pokrytí nanočástice a jeho vliv na vlastnosti jádra, zejména pak bude studována jeho oxidace.
Práce má experimentální charakter.
 
Univerzita Karlova | Informační systém UK