Modifikace nanočástic za letu pomocí chemicky aktivního plazmatu

• Název práce v češtině: Modifikace nanočástic za letu pomocí chemicky aktivního plazmatu
• Název v anglickém jazyce: In-flight modification of nanoparticles by chemically active plasma
• Klíčová slova: Nanočástice; plynový agregační zdroj; plazmová polymerace; tenké vrstvy
• Klíčová slova anglicky: Nanoparticles; gas aggregation source, plasma polymerization; thin films
• Akademický rok vypsání: 2017/2018
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra makromolekulární fyziky (32-KMF)
• Vedoucí / školitel: doc. Mgr. Jan Hanuš, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 13.12.2017
• Datum zadání: 13.12.2017
• Datum potvrzení stud. oddělením: 25.01.2018
• Datum a čas obhajoby: 19.06.2019 09:00
• Datum odevzdání elektronické podoby: 09.05.2019
• Datum odevzdání tištěné podoby: 09.05.2019
• Datum proběhlé obhajoby: 19.06.2019
• Oponenti: doc. Mgr. Jaroslav Kohout, Dr.
• Konzultanti: doc. RNDr. Ondřej Kylián, 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 chemicky aktivního plazmatu a provést jejich základní charakterizaci.
4) Studovat vliv parametrů přídavného plazmatu na vlastnosti proletujících nanočástic.
5) Otestovat možnost depozice plazmově polymerní slupky na kovových nanočásticích a sledovat časové změny v oxidaci těchto nanočástic.

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) Y. Huttel, Gas-Phase Synthesis of Nanoparticles, Wiley 2017, ISBN: 978-3-527-34060-6
5) P. Solař, O. Polonskyi, A. Olbricht, A. Hinz, A. Shelemin, O. Kylián, A. Choukourov, F. Faupel, H. Biederman,Single-step generation of metal-plasma polymer multicore@shell nanoparticles from the gas phase, ScientifiC Reports,
7 (2017) DOI:10.1038/s41598-017-08274-6
6) J. Hanuš, M. Vaidulych, O. Kylián, A. Choukourov, J. Kousal, I. Khalakhan, M. Cieslar, P. Solař and H. Biederman, Fabrication of Ni@Ti core–shell nanoparticles by modified gas aggregation source, J. Phys. D: Appl. Phys. 50 (2017) 475307
7)

Předběžná náplň práce

Plynové agregační zdroje Haberlandova typu (Gas Aggregation Source - GAS) jsou v současné době rozšířenou technikou pro vakuovou přípravu nanočástic. Tento zdroj nanočástic umožňuje reprodukovatelnou a stabilní depozici nanočástic, kdy jejich vlastnosti a množství jsou řízeny procesními parametry v GAS. Jako zdroj materiálu pro tvorbu částic slouží planární magnetron. Tímto způsobem lze připravit čisté nanočástice z různých kovů. Bohužel takovéto nanočástice po vystavení atmosféře podléhají rychlé oxidaci. Cílem práce bude prozkoumat možnosti modifikace kovových nanočástic připravených pomoci GAS během jejich průletu přídavným plazmatem. Bude studována možnost přípravy ochranné slupky na nanočástici, která zpomalí jejich oxidaci. Zvláštní pozornost bude věnována možnosti depozice ochranné plazmově polymerní slupky.
Připravené nanočástice budou charakterizovány z hlediska svého složení pomocí XPS a EDX, velikost a struktura pak bude studována pomocí AFM, SEM či HRTEM.
Práce má experimentální charakter.