|
|
Preparation and characterisation of encapsulated biogenic nanoparticles for medical application
Poláková, Veronika ; Vojtová, Lucy (referee) ; Brtníková, Jana (advisor)
Cieľom tejto bakalárskej práce je príprava a polymérová enkapsulácia antibakteriálnych biogénnych nanočastíc, tak aby sa zvýšila stabilita, znížila cytotoxicita a bola zachovaná ich antibakteriálna aktivita. Teoretická časť obsahuje informácie o regeneratívnej medicíne, bežne používaných nanoštruktúrach v regeneratívnej medicíne, ich vlastnostiach a metódach enkapsulácie. Experimentálna časť popisuje procesy prípravy selénových nanočastíc za použitia rôznych metód so špecifickými stabilizátormi a pokračuje enkapsuláciou do prírodného polyméru. Použité metódy enkapsulácie sú založené na samostatnej polymerizácii a pokrývaní vybraným, v prírode sa vyskytujúcim polymérom s adhezívnymi vlastnosťami. Boli skúmané chemické a fyzikálne vlastnosti čistých a enkapsulovaných selénových nanočastíc, ako je ich koncentrácia a morfológia (veľkosť a tvar), boli skúmané pomocou infračervenej spektrofotometrie s Fourierovou transformáciou a skenovacej transmisnej elektrónovej mikroskopie. Bolo zistené, že rôzne metódy poskytnú nanočastice s rôznou veľkosťou, tvarom a stabilitou. Hlavným výsledkom je vytvorenie a popísanie optimalizovanej metódy syntézy selénových častíc, ich stabilizácia a enkapsulácia. Nanočastice syntetizované touto metódou majú sférický tvar a ich veľkosť sa pohybuje v rozmedzí od 10.5 do 101 nm. Veľkosť väčšiny takto syntetizovaných nanočastíc leží v intervale od 10.5 do 40 nm. Enkapsulované nanočastice sú väčšie a pohybujú sa v hodnotách od 74.5 do 571.5 nm.
|
|
|
Optical characterization of perovskite nanostructures
Urban, Jakub ; Kvapil, Michal (referee) ; Dvořák, Petr (advisor)
The present bachelor's thesis focuses on the optical characterization of CsPbBr3 nanocrystals ranking among the group of materials called perovskites which are remarkable for their high photoluminescence (PL) quantum yield. An algorithm for a correlation of experimental data measured by PL mapping with morphological and topological properties obtained by using Scanning Electron Microscopy and Atomic Force Microscopy has been developed which clears the way for a particular crystal detection and their spectrum analysis. Specifically, crystals the shape of which can be approximated by a cuboid have been detected and the volume dependence of the centre of mass of their PL, which is proportional to V^(-2/3) as predicted by the theorethical model, has been discovered. The measurement of PL dependency on temperatures ranging from 40 to 60 °C has also been conducted and in this temperature interval linear dependence of the full width at half maximum of their PL spectral line that rises with rising temperature has been confirmed. On the contrary, the centre of mass of PL has been found to be temperature independent.
|
|
|
Magnetic nanostructures with application potential
Bittová, Barbara ; Kalbáčová Vejpravová, Jana (advisor) ; Holý, Václav (referee)
The thesis is mainly focused on the investigation of macroscopic and microscopic magnetic properties of selected nanomaterials containing cobalt and iron, and also the capability of our new device, scanning probe microscope Multimode V by Veeco, to directly visualise morphology and magnetic structure of these samples (Magnetic Force Miscroscopy, MFM). Investigated materials, such as CoFe2O4 nanoparticles and SiO2_Co_Si(111) thin films and multilayers are in general promising materials in many fields. In the medicine, the nanoparticles are used as the drug targets or contrast agents whereas in electronics, the (nano)granular thin films are the starting point in fabrication of high density storage media. The macroscopic magnetic properties of our samples are discusses in a view of superparamagnetic phenomena. The interactions in systems of nanoparticles are presented theoretically within the up-to date knowledge and also experimentally by demonstrating the behavior of the strongly-interacting, uper-spin-glass system. The thin films are studied in term of their granular structure and magnetic anisotropy. The morphology and the microscopic domain structure, respectively, are studied with use of the MFM. The first successful results obtained in our lab by this method are presented.
|
|
|
Self-assembly of boron cluster compounds and their coassembly with polymers
Ďorďovič, Vladimír ; Matějíček, Pavel (advisor) ; Adamczyk-Wozniak, Agnieszka (referee) ; Nunez Aguilera, Maria Rosario (referee)
This thesis focuses on the self-assembly of the boron cluster compounds and the coassembly of metallacaborane cobalt bis(dicarbollide), COSAN, with hydrophilic polymers. The research was motivated by the discovery of HIV inhibition by COSAN and its conjugates. Therefore, we decided to study in detail the behavior of boron cluster compounds in water. We demonstrated the amphiphilic character of several boranes and carboranes by the study of surface tension and self-assembly despite the absence of classical amphiphilic topology. The behavior of COSAN showed similarities with classical surfactants, such as SDS, whereas the behavior of smaller clusters with high charge density reminded of hydrotropes or chaotropes. Furthermore, we searched for the most suitable carriers of COSAN for drug delivery. Based on the earlier findings that COSAN interacts with both poly(ethylene oxide), PEO, and poly(2-oxazoline), POX, we prepared nanoparticles by mixing COSAN with block copolymers of various types of POX. Comparing linear and star-like block copolymers, we showed that the polymer architecture has a crucial role in the morphology of nanoparticles. In addition, we proved different selectivity of alkaline cations towards PEO and POX, resulting in the different structures of nanoparticles depending on the present...
|
|
|
Ultrafast laser spectroscopy of semiconductor nanostructures
Chlouba, Tomáš ; Trojánek, František (advisor) ; Žídek, Karel (referee)
In this work we investigate changes in dynamics of CdSe nanocrystalline films caused by different annealing temperatures and different conditions during films growth. We use methods of time-resolved laser spectroscopy like time-resolved pump and probe and streak camera to study these dynamics. We also measured linear absorption and luminiscence. Our goal is to match measured dynamics with dynamics of other samples with different annealing temperatures and discuss the microscopic origin of these dynamics. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Determination of absolute quantum yield of luminescence
Smísitel, Petr ; Valenta, Jan (advisor) ; Herynková, Kateřina (referee)
In this bachelor thesis we will study the determination of absolute quantum yields (efficiency) of photoluminiscence, which is equal to the ratio of number of emitted photons and number of absorbed photons. The common approach is to compare the absorption and luminescence spectrum. The main experimental problem is to eliminate the influence of angular dependence of reflection, emission and scattering. Therefore it is convenient to use the integrating sphere which eliminate most of the problems of relative measurements of quantum yield. In detail we will describe the method to determine the quantum yields of luminescence using the integrating sphere including the description of the experimental equipment and the procedure of processing data and estimation of uncertainty. Finally, we apply the procedure to solid and liquid samples containing silicon nanocrystals. We will measure the dependence of quantum yields on the applied excitation wavelength. 1
|
|
|
Plasma polymers in the nanostructured and nanocomposite coatings
Shelemin, Artem ; Biederman, Hynek (advisor) ; Čech, Vladimír (referee) ; Vyskočil, Jiří (referee)
Title: Plasma polymers in the nanostructured and nanocomposite coatings Author: Artem Shelemin Department / Institute: Department of the Macromolecular Physics Supervisor of the doctoral thesis: Prof. RNDr. Hynek Biederman, DrSc. Abstract: The thesis represents the main results of my research work aimed to study nanostructured and nanocomposite films of plasma polymer. A few alternative experimental approaches were developed and investigated which ranged from low pressure (gas aggregation cluster sources and glancing angle deposition) to atmospheric pressure (dielectric barrier discharge and plasma jet) plasma processing. The metal/metal oxide Ti/TiOx, AlOx and plasma polymer SiOx(CH), Nylon 6,6 nanoparticles were prepared. The analysis of morphology of deposited plasma polymer coatings was performed by AFM and SEM. The chemical composition of films was studied by XPS and FTIR. Keywords: plasma polymer, nanoparticle, thin film, nanostructures
|
|
|
Optical properties of silicon nanostructures for photovoltaics
Salava, Jan ; Trojánek, František (advisor) ; Žídek, Karel (referee)
Název práce: Optické vlastnosti křemíkových nanostruktur pro fotovoltaiku Autor: Bc. Jan Salava Katedra: Katedra chemické fyziky a optiky Vedoucí diplomové práce: doc. RNDr. František Trojánek, Ph.D., katedra chemické fyziky a optiky Abstrakt: V předložené práci jsou studovány křemíkové nanokrystaly umístěné v SiC matrici - jednotlivé vzorky se odlišují přidáním dopantu (boru) do příslušné vrstvy struktury během depozice metodou PECVD a pasivací vodíkem. Křemíkové nanokrystaly jsou významné zejména tím, že oproti své objemové verzi vykazují účinnou fotoluminiscenci a absorpci ve viditelné oblasti spektra. Změnami parametr· při přípravě lze ladit jejich vlastnosti s ohledem na konkrétní aplikaci. Základní myšlenka integrace křemíkových nanostruktur do solárních článk· spočívá ve zvýšení účinnosti konverze slunečního spektra kombinací několika tenkých vrstev s nanokrystaly a objemového Si článku tak, aby každá vrstva sluneční cely absorbo- vala určitou část spektra. Procesy, které se v těchto strukturách dějí krátce po excitaci nosič· náboje, však stále nejsou zcela popsány. Cílem práce je charakterizace těchto jev· metodami ča- sově rozlišené spektroskopie. Dalším úkolem je popsat vliv dopování jednotlivých částí materiálu a jeho pasivace ve vodíkové atmosféře na chování fotoexcitovaných nosič· a intenzitu...
|
|
|
Study of physical properties of nanostructures using magneto-optical techniques
Beran, Lukáš ; Veis, Martin (advisor) ; Mistrík, Jan (referee)
Magneto-optical spectroscopy methods are used to study magnetic pro- perties of materials down to nanometer dimensions due to its high sensiti- vity and non-contact nature. This requires sophisticated experimental setup, advanced technical equipment and precise optical components arrangement. This thesis describes the basic physical principles of magneto-optical Kerr spectroscopy. On the basis of these principles is designed and developed a new, much simpler experimental setup with crossed polarizers. This arran- gement has the same order of sensitivity and accuracy of measurement as commonly used modulation techniques to which it is compared in this work. Finally, this arrangement is applied to the study magneto-optical properties of selected magnetic structures and these properties are discussed. 1
|
|
|
Utilization of porous anodic alumina for fabrication of nanostructured layers and their photoelectrochemical and optical applications
Lednický, Tomáš ; Vanýsek, Petr (referee) ; Sulka, Grzegorz (referee) ; Bendová, Mária (advisor)
Porézní anodická alumina (PAA) je oxidová vrstva vytvořená anodickou oxidací hliníku, která má široké průmyslné využití. Její popularita zaznamenala exponenciální nárůst zejména v oblasti nanotechnologií, k čemu přispělo objevení jejího samouspořádání do struktury o nanorozměrech připomínající včelí plástev. Její jednoduchá příprava a laditelné vlastnosti z ní tvoří levný způsob výroby nanostruktur. Ve stejném duchu se tato disertační práce zabývá metodami přípravy funkčních nanostruktur za využití PAA. První část je zaměřena na výrobu pole nanosloupců z oxidu titaničitého (TiO2) a jejich možné použití jako fotoanody pro štěpení vody. TiO2 nanostloupce jsou tvořeny anodizací hliníkové vrstvy na titanovém substrátu, také nazývanou PAA-asistovaná anodizace. Táto studie demonstruje elektrochemické vlastnosti a fotoelektrochemickou aktivitu nano sloupců vytvořených z dusíkem obohacených substrátů, které byly následně různě termálně modifikovány. Hlavním poznatkem studie je, že špatné vlastnosti jsou způsobeny dutou morfologií nanosloupců. Tento poznatek vedl k rozsáhle studii zabývající se dopadem anodizačných podmínek na morfologii ale i stabilitu vytvořených nanosloupců, jejímž výsledkem byla nová strategie anodizace. Druhá část prezentuje výrobní proces přípravy uspořádané vrstvy zlatých nanočástic na transparentním substrátu pro jejich použití jako optického senzoru využívající efekt rezonance lokalizovaných povrchových plasmonů. Základem této multidisciplinární metody je využití kombinace samouspořádání PAA k výrobě šablony a následného procesu řízeného smáčení v pevné fázi tenké vrstvy zlata. Táto práce detailně popisuje technologické aspekty přípravy; od samotné výroby šablon z hliníku, přes vytváření zlatých nanočástic, až po jejich přenos na transparentní substrát. Na závěr této práce jsou kompozity z nanočástic charakterizovány, přičemž je porovnána jejich citlivost na změnu indexu lomu okolí a jejich stálost. Ze závěrů vyplývá, že tato poměrně velkoplošná a levná metoda je konkurence schopná i v oblasti senzorické citlivosti.
|
guest ::
