|
|
APLIKACE NANOMATERIÁLŮ PRO VÝVOJ PÁJEK BEZ OLOVA
Pešina, Zbyněk ; Pinkas, Jiří (oponent) ; Spousta, Jiří (oponent) ; Sopoušek, Jiří (vedoucí práce)
Předkládaná disertační práce je motivována hledáním alternativy k pájení bez použití olova s pomocí nanočástic kovů a jejich slitin. Tato problematika je aktuálně řešena používáním pájek bez olova, jejichž vlastnosti však nejsou zcela ekvivalentní vlastnostem slitin na bázi olova a cínu. Teoretická část práce nejprve shrnuje poznatky o současném vývoji bezolovnatých slitin aktuálně používaných k pájení v elektrotechnickém průmyslu a srovnává tyto pájky s dříve používanými slitinami na bázi Pb-Sn. Druhý oddíl teoretické části je věnovaný nanotechnologiím, které nabízejí možná řešení problémů, spojených s používáním bezolovnatých pájek. Text obsahuje i popis vlastností nanokrystalických materiálů ve srovnání s vlastnostmi jejich kompaktních slitin stejného chemického složení. Jsou popsány možnosti přípravy nanočástic a nanostruktur a možné problémy spjaté s malými rozměry částic. Úvod experimentální části je zaměřen na přípravu nanočástic čistých kovů a slitin chemickou a fyzikální cestou a také na přístrojovou techniku pro jejich pozorování a analýzu. Pozornost je soustředěna zejména na stříbro v nanočásticové formě, které vykazuje nízkoteplotní sintrační efekt, který je tepelně aktivován rozkladem oxidické obálky pokrývající Ag nanočástice. Tento faktor je rozhodující pro nízkoteplotní sintraci a tím i možné budoucí aplikace. Tepelné efekty při sintrovacím procesu byly studovány metodami termické analýzy. Tvorba spojů Cu/Ag-nano/Cu byla realizována jak in-situ tak za působení atmosférického kyslíku. Obojí při různých režimech tepelného zpracování. Metalografické příčné řezy připravených spojů byly následně použity pro analýzu lokálních mechanických vlastností vzniklé stříbrné vrstvy, pro chemickou analýzu složení vzniklých vrstev spoje a pro studium mikrostruktury. Pevnostní charakteristiky jsou reprezentovány testováním smykové pevnosti jednotlivých spojů.
|
|
|
Processing of aerogel coatings on bulk materials substrates
Torres Rodríguez, Jorge Alberto ; Torre, Sebastián Díaz de la (oponent) ; Pinkas, Jiří (oponent) ; Kaiser, Jozef (vedoucí práce)
In this thesis, a systematic study of the synthesis and processing of advanced thermal-stable aerogels for potential high-temperature applications was carried out. The first part of this work details the synthetic implications to prepare an aerogel and its applications along with a description of the sol-gel coatings deposition techniques. The experimental procedure is divided into three sections. The first one shows the followed synthetic protocols to prepare ZrO2, YSZ, Ln2Zr2O7 (Ln = La3+, Nd3+, Gd3+, and Dy3+) aerogels, and Ln2Zr2O7 powders and xerogels. Then is described the used deposition method to prepare aerogel coatings on metallic substrates. Followed this, the characterization techniques are specified. It was found that the amount of water and nitric acid plays a determinant role to obtain suitable wet gels to transform into aerogels. Upon calcination at 500 °C, the ZrO2 and YSZ aerogels have a high surface area up to 114 m2 g-1, however, at 1000 °C, complete densification occurs losing all their porous structure. In comparison with the ZrO2 and YSZ, the Ln2Zr2O7 aerogels are thermally more stable since preserves their porosity at elevated calcination (1000 °C) with values >160 m2 g-1. In the studied temperature range, the ZrO2 aerogel experiment a complex tetragonal monoclinic phase transition driven by the crystallite size, while the YSZ is constituted by single-tetragonal phase. The phase composition of the rare-earth zirconates is highly dependent on the synthesis method; all the Ln2Zr2O7 materials are pyrochlore or fluorite crystalline phases. The direct casting of the aerogel on the metallic substrate yield completely broken coatings due to effect of shrinkage, while the slurry dip-coating allowed to fabricate homogeneous, thick, and coarse aerogel coatings. These coatings do not present phase changes and remain highly porous after different heat treatments.
|
|
|
Využití modifikovaných polyethylenů jako makroskopických ligandů
Ráliš, Václav ; Pinkas, Jiří (vedoucí práce) ; Vojtíšek, Pavel (oponent)
Univerzita Karlova v Praze Přírodovědecká fakulta Katedra anorganické chemie Autor: Václav Ráliš Vedoucí práce: Mgr. Jiří Pinkas, Ph.D. Konzultant: prof. RNDr. Petr Štěpnička, Ph.D., DrSc Název diplomové práce: Využití modifikovaných polyethylenů jako makroskopických ligandů Terminace rostoucího polyethylenového (PE) řetězce silanem HSiR1 R2 R3 vede k polymerům s koncovou silylovou skupinou (SiPE). Tyto materiály lze dále modifikovat za vzniku polymerů terminovaných silanolovou skupinou (PE-SiOH). Při použití vhodných výchozích podmínek lze získat modifikované PE s relativně nízkou molekulovou hmotností (Mn ~1000 Da) a výhodným profilem rozpustnosti. Vzhledem k přítomnosti reaktivních silanolových či hydrosilanových skupin mohou takovéto materiály sloužit jako nosič pro zakotvení celé řady kovů. Cílem práce je ověření možnosti zakotvení kovů chemickou vazbou na modifikovaném PE (na který lze v tomto případě pohlížet jako na "trochu větší" ligand). U připravených materiálů bude testována možnost jejich využití v katalytických procesech. Práce je svým zaměřením na pomezí anorganické (koordinační chemie) a fyzikální chemie (polymery, katalýza). Klíčová slova: komplexy zakotvené na nosičích, modifikovaný polyethylen, katalýza
|
|
|
MRI kontrastní látky pro moderní aplikace
Kotková, Zuzana ; Hermann, Petr (vedoucí práce) ; Pinkas, Jiří (oponent) ; Drahoš, Bohuslav (oponent)
Zuzana Kotková - Dizertační práce: MRI kontrastní látky pro moderní aplikace 1 Abstrakt V posledních několika desetiletích se magnetická rezonance (MRI) stala jednou z nejúčinnějších lékařských metod pro diagnostiku různých onemocnění (Obr. A1a ). Při některých typech vyšetření se ke zvýšení kvality obrazu používají tzv. kontrastní látky (KL, Obr. A1b ). Kontrastní látky jsou založeny na paramagnetických komplexech kovů s makrocyklickými ligandy. V praxi je nejčastěji měřen signál jader vodíku molekul vody, a KL, které jej ovlivňují, se proto označují jako 1 H MRI KL. Nově se pro tzv. "hot-spot" zobrazování též využívá zobrazování jader 19 F; zde se využívají 19 F MRI KL. 1 H MRI KL jsou založeny na komplexech makrocyklických ligandů s iontem Gd3+ , které obsahují jednu molekulu vody koordinovanou na centrální ion kovu (Obr. A1c ). Efekt KL spočívá ve zkrácení relaxačních časů protonů vody v blízkosti paramagnetického iontu. (a) (b) (c) Obr. A1: Ilustrační obrázky pro metodu zobrazování magnetickou rezonancí (MRI); (a) celotělový MRI tomograf,* (b) příklad MR snímkování hlavy s využitím 1 H MRI KL** a (c) schematická obecná struktura kontrastní látky na bázi komplexu Gd3+ s makrocyklickým ligandem (podrobněji viz Disertační práce, oddíl 1.3.3, obr. 18). *https://www.ottawaheart.ca/test-procedure/cardiac-mri...
|
|
|
Study of active centers in zeolite catalysts for cascade Prins-Friedel-Crafts reaction
Golis, Petr ; Shamzhy, Mariya (vedoucí práce) ; Pinkas, Jiří (oponent)
Konvenční zeolity jsou důležité tvarově selektivní heterogenní katalyzátory díky přítomnosti jejich kyselých center, která jsou přístupná skrze stejnoměrné mikropóry. Nově navržené hierarchické zeolity kombinující mikro a mezoporozitu obsahují tyto centra kyselosti také na svém vnějším povrchu, nebo v mezopórech. Tyto vysoce přístupná centra kyselosti se jeví jako slibná aktivní centra pro transformaci rozměrnějších molekul, která nejsou schopna vstoupit do mikropórů konvenčních zeolitů. Jako příklad reakce, pro kterou by použití zeolitů bylo prospěšné, je kaskádová Prins-Friedel-Craftsova reakce aldehydu, homoallylického alkoholu, a aromatické sloučeniny, která vede k cenným heterocyklickým sloučeninám obsahující 4-aryl tetrahydopyranovou skupinu. Tato práce se zabývá analýzou kyselých vlastností série hierarchických MFI a MWW zeolitů obsahujících hliník, nebo galium metodou FTIR analyzované desorpce adsorbovaných molekul. Tyto vlastnosti byly následně uvedeny do souvislostí s katalytickými vlastnostmi těchto zeolitů v PFC reakci butyraldehydu, 3-buten-1-olu, a anisolu. Typ, síla, a celková koncentrace kyselých center studovaných katalyzátorů byla vyhodnocena termodesorpcí pyridinu (kinetický průměr 0.54 nm), zatímco vlastnosti Brønstedových center kyselosti na vnějším povrchu byly vyhodnoceny...
|
|
|
Syntéza fosfinových derivátů ferrocifenu
Křelinová, Magda ; Schulz, Jiří (vedoucí práce) ; Pinkas, Jiří (oponent)
Název práce: Syntéza fosfinových derivátů ferrocifenu Autorka: Magda Křelinová Katedra: Katedra anorganické chemie Vedoucí bakalářské práce: RNDr. Jiří Schulz, PhD. Abstrakt: Cílem této bakalářské práce byla příprava a následná charakterizace 1-{1-[bis(4-hydroxyfenyl)methylen]propyl}-1'-(difenylfosfino)ferrocenu (látka 7), který by jako derivát ferrocifenolu měl být biologicky aktivní proti nádorovým buňkám rakoviny prsu nezávisle na typu onemocnění. Taková léčba je aktuálně nedostupná a velmi potřebná. Difenylfosfinová část molekuly by mohla poskytnout možnost konjugace s dalšími organokovovými farmakofory, čímž by bylo možné účinek látky zacílit či jinak obohatit. Výchozí látkou byl 1,1'-dibromferrocen, ze kterého byl lithiací a následnou reakcí s Weinrebovým amidem připraven keton 1, který byl na thioketon 2 převeden reakcí s Lawessonovým činidlem. Thiiran 3 byl dále syntetizován reakcí s 1,1'-(diazomethylen)bis[4-methoxybenzem]. Jeho desulfurací vznikl bromderivát methoxyferrocifenu 4. Fosfinylací byl připraven fosfino-methoxyferrocifen 5. Pomocí reakce s bromidem boritým vznikl adukt 6 a v posledním kroku bylo využito DABCO pro přípravu látky 7. Všechny nově syntetizované látky byly charakterizovány pomocí NMR spektroskopie, ESI hmotnostní spektrometrie a elementární analýzy. Struktura...
|
|
|
Sol-gel synthesis of ternary ZnxTiyOz nanostructures for applications in solar cell technologies and photonics
Mrázek, Jan ; Nižňanský, Daniel (vedoucí práce) ; Pinkas, Jiří (oponent) ; Pollert, Emil (oponent)
Tato práce se zabývá přípravou nanokrystalických materiálů ternárních fází ZnxTiyOz, jejich charakterizací a potenciální aplikací ve fotonice. Dosažené výsledky přinášení nové poznatky o procesech vedoucích ke vzniku nanokrystalických fází ZnxTiyOz z amorfních xerogelů a poskytují nové informace o strukturních a opto-elektrických vlastnostech připravených materiálů. Na základě vypracovaných postupů lze připravit většinu z doposud známých ternárních struktur, a to nejen ve formě prášku, ale i ve formě tenkých vrstev. K přípravě byla zvolena metoda sol-gel. Připravené základní soly byly připraveny dvěma postupy. V prvním postupu je využito reakce [Zn4O]acetát6 klastrů s i-propoxidem titaničitým. Druhý postup je založen na přímé heteronukleaci dihydrátu octanu zinečnatého s butoxidem titaničitým v ethanolu. Připravené soly byly alternativně dopovány 1 at. % Eu3+ a naneseny jako tenké vrstvy nebo tepelně zpracovány na xerogely. První část práce se věnuje studiu krystalizačních vlastností a teplotnímu vývoji vzniklých sloučenin. Na základě dosažených výsledků byly přirpraveny čisté nanokrystalické faze inverzního spinelu Zn2TiO4, defektního spinelu ZnTiO3 and rhombohedrického ZnTiO3 s definovanou velikostí nanokrystalů. V závislosti na zvolených podmínkách tepelného zpracování může být velikost...
|
|
|
Porphyrin-layered double hydroxide hybrids as novel photofunctional materials
Káfuňková, Eva ; Lang, Kamil (vedoucí práce) ; Pinkas, Jiří (oponent) ; Bujdák, Juraj (oponent)
Tato disertační práce je koncipována jako soubor publikovaných článků, na nichž se autorka během studia spolupodílela. Jejich seznam je zařazen na konci doktorské práci. Předkládaná práce se zabývá přípravou a fyzikálně chemickou charakterizací fotoaktivních hybridních materiálů. Tyto materiály jsou složeny z porfyrinových sensitizátorů produkujících singletový kyslík, které jsou interkalovány do vrstevnatých podvojných hydroxidů (LDH) obsahujících Zn2+ /Al3+ nebo Mg2+ /Al3+ kationty. V první části práce byly porfyriny interkalovány do LDH aniontovou výměnou, rehydratací nebo koprecipitací. Materiály byly připraveny ve formě prášků a polymerních filmů. Ze studií vyplývá, že orientace rovin porfyrinových molekul je téměř kolmá k rovině hydroxidových vrstev, nedochází k nežádoucí agregaci porfyrinů a tím se zachovává jejich fotosensitizační schopnost. Práškový materiál byl rovněž využit jako plnivo do polyuretanu (PU) a polybutylen sukcinátu (PBS). Polyuretanový film s porfyriny interkalovanými mezi LDH vrstvami, které jsou dispergovány v polymeru, je transparentní. Použité polymery umožňují difúzi kyslíku. V druhé části práce byl výzkum zaměřen na popis fotofyzikálních vlastností porfyrin-LDH prášků a porfyrin-LDH/polymer filmů. Fotofyzikální experimenty ukazují, že interkalované porfyriny v LDH si...
|
|
|
Homogeneous and heterogeneous titanium complexes and their use for selective ethylene trimerization to 1-hexene
Hodík, Tomáš ; Pinkas, Jiří (vedoucí práce) ; Merna, Jan (oponent)
SOUHRN Cílem předložené diplomové práce je návrh a syntéza nových titaničitých komplexů pro selektivní trimerizaci ethylenu na 1-hexen a využití těchto připravených komplexů pro zakotvení na vybrané nosiče (např. SiO2, SBA-15). Byla vypracována syntetická strategie pro přípravu titaničitých komplexů s vhodnou odstupující skupinou pro přímé zakotvení na nosič přes Ti−O vazbu (Cl, Oi-Pr) a dále vhodně substituované komplexy s volným alkenylovým řetězcem pro zakotvení na SiMe2H modifikovanou siliku s využitím Pt-katalyzované hydrosilylační reakce. Připravené materiály byly charakterizovány pomocí spektroskopických metod (IČ, NMR, MS). Heterogenní systémy byly dále studovány pomocí MAS NMR a IČ spektroskopie, práškové XRD, ICP-OES, TGA a texturní parametry byly stanoveny pomocí adsorbčních/desorpčních izoterem. U všech připravených komplexů byla studována katalytická aktivita a selektivita při trimerizaci ethylenu na 1-hexen.
|
|
|
Magnetic insulators with hexagonal and cubic structure
Soroka, Miroslav ; Tyrpekl, Václav (vedoucí práce) ; Pinkas, Jiří (oponent) ; Sedmidubský, David (oponent)
Název práce: Magnetické izolátory s hexagonální a kubickou strukturou Autor: Mgr. Miroslav Soroka Katedra: Katedra anorganické chemie, PřF UK, Praha Vedoucí doktorské práce: RNDr. Václav Tyrpekl, Ph.D. Konzultanti: Ing. Josef Buršík, CSc., RNDr. Karel Knížek, Dr. Abstrakt Předložená práce se zabývá přípravou tenkých vrstev magnetických izolátorů s hexagonální a kubickou strukturou na bázi oxidů přechodných kovů pomocí metody depozice z kapalné fáze (CSD) a studiem jejich fyzikálních vlastností. Tenké vrstvy hexagonálních feritů typu Z (Sr3-xBaxCo2Fe24O41) a W (SrCo2-xZnxFe16O27) byly připravené se záměrem studovat magnetické vlastnosti, magneto-elektrický jev (ME) a spinový Seebeckův jev (SSE). Studium SSE, jakožto spin-caloritronického fenoménu, na feritech bylo doplněno studiem SSE ve vrstvách ε-Fe2-xAlxO3 a anomálního Nernstova jevu (ANE) v La0.7Sr0.3CoO3. V rámci optimalizace přípravy tenkých vrstev bylo využito více variant CSD procesů založených na různých typech prekurzorů lišících se svými chemickými vlastnostmi: alkoxidy kovů, soli 2-ethylhexanové kyseliny a citrátové komplexy kovů. Připravené materiály byly strukturně charakterizovány pomoci práškové rentgenové difrakce (pXRD). Orientace připravených vrstev byla charakterizována pomocí ω-křivek a měření φ-skenů. Ke studiu mikrostruktury a...
|
host ::
RSS.