|
|
Výroba nanodrátů do porézního oxidu hliníku pomocí elektrolýzy
Staňo, Michal ; Čechal, Jan (oponent) ; Škoda, David (vedoucí práce)
Práce pojednává o přípravě kovových nanodrátů elektrodepozicí z vodných roztoků solí kovů do pórů nevodivé šablony z porézního oxidu hlinitého. Teoretická část je zaměřena na bottom-up metody přípravy nanodrátů se šablonou, přehled elektrochemie a popis elektrodepozice. Praktická část se soustředí na přípravu nanodrátů (Ag, Cu, Ni-H) pomocí elektrodepozice stejnosměrným i střídavým proudem a geometrickou analýzu vyrobených nanodrátů pomocí rastrovací elektronové mikroskopie a mikroskopie atomárních sil. Zmíněny jsou také defekty komerčních i vyrobených šablon. Dále je diskutováno větvení a shlukování nanodrátů.
|
|
|
Nízkoteplotní kyslíko-vodíkové palivové články
Skibik, Petr ; Barath, Peter (oponent) ; Sedlaříková, Marie (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá přípravou a výrobou katalytických hmot na bázi niklu a komerčně dostupných uhlíků, vhodných pro použití v nízkoteplotním H2-O2 palivovém článku. Jsou zde popsány postupy výroby použitých materiálů, jejich složení a příprava elektrod pro měření. Dále srovnání katalytické aktivitu niklových hmot s hmotami na bázi platiny a čistých komerčních uhlíků. Vzorky byly měřeny voltmetrickými metodami na přístroji potenciostat Autolab za použití programu GPES a program FRA pro impedanční spektroskopii.
|
|
|
Characterization of electronic properties of nanowires for electrochemistry
Kovařík, Martin ; Čech, Vladimír (oponent) ; Kolíbal, Miroslav (vedoucí práce)
Electrochemical methods are widely used in many applications (e.g. sensing, energy storage or catalysis) with the advantage of their inexpensive instrumentation. In order to understand redox processes taking place at electrodes, the knowledge of electronic band structure of the electrode materials is very valuable. This thesis focuses on the analysis of work function and valence band edge position of novel electrode materials, in particular indium tin oxide decorated with tungsten disulfide nanotubes. Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy and Kelvin Probe Force Microscopy are used to measure those characteristics. A special emphasis is put on the electrode sample preparation to avoid misinterpretation of the results due to adventitious efects (e.g. contamination or surface modification).
|
|
|
Příprava elektrod Li-S baterií s použitím inverzně vulkanizované síry
Trochta, David ; Kunický, Daniel (oponent) ; Čech, Ondřej (vedoucí práce)
Práce se zabývá studiem lithno-sírových baterií, které jsou perspektivní z hlediska jejich vysoké teoretické kapacity a nízkého ekologického dopadu. Místo elementární síry, která je nejčastějším elektroaktivním materiálem kladné elektrody, byla použita inverzně vulkanizovaná síra s amorfní strukturou, jejíž postup přípravy byl během práce vylepšen a optimalizován. Byla syntetizována série vzorků inverzně vulkanizované síry s různým poměrem vstupních prekurzorů. K ověření amorfní povahy materiálu byla použita rentgenová difrakce, čímž byla zároveň vyloučena přítomnost krystalické síry. V práci jsou také prezentovány výsledky Ramanovy spektroskopie, pomocí které byla poprvé prezentována možnost použít tuto metodu pro určení množstevních poměrů vstupních prekurzorů. Vybrané vzorky byly dále podrobeny testu rozpustnosti v procesních rozpouštědlech. Na základě získaných poznatků byly připraveny elektrody pro elektrochemické články (Li-S baterie). Homogenita distribuce elektroaktivního materiálu na elektrodě byla zkoumána pomocí prvkové mapy technikou EDS. Elektrochemická charakterizace vybraných vzorků elektrod s inverzně vulkanizovanou sírou byla provedena pomocí metod cyklické voltametrie, elektrochemické impedanční spektroskopie a galvanostatického cyklování s potenciálovým limitem.
|
|
|
Advanced plasmonic materials for metasurfaces and photochemistry
Ligmajer, Filip ; Vala,, Milan (oponent) ; Bauch, Martin (oponent) ; Šikola, Tomáš (vedoucí práce)
Plasmonics – the scientific discipline dealing with interaction between light and metallic materials – when coupled with nanotechnology, offers unprecedented possibilities for light control and utilization. The outcome of this combination can be, for example, focusing of light below the diffraction limit, enhancement of emission or absorption of quantum emitters, or extremely sensitive detection of molecules. This thesis deals with possibilities how to utilize plasmonics for flat optical components, so-called metasurfaces, and for photocatalytic applications based on plasmonically generated electrons with high energy, so-called hot electrons. First, the fundamentals of plasmonics are explained and an overview of its most notable applications is provided. Then, three studies are presented, which cover the use of plasmonic nanostructures for the control of light polarization and phase, for creation of dynamically tunable metasurfaces, and for photo-electrochemistry with hot electrons. The common principle of these studies is the use of advanced – or within these fields uncommon – materials, like, for example, vanadium dioxide or transition metal dichalcogenides.
|
|
|
Techniky přípravy elektrod s nanostrukturovaným povrchem a jejich charakterizace
Hrdý, Radim ; Trnková, Libuše (oponent) ; Janderka,, Pavel (oponent) ; Hubálek, Jaromír (vedoucí práce)
Nanostruktury fixované na pevném povrchu či koloidní nanočástice dnes pronikají do všech oblastí lidského života, oblast senzoriky a detekce nevyjímaje. Tato disertační práce pojednává o výrobě nanostruktur na povrchu planárních elektrod s využitím uspořádané šablony z oxidu hlinitého jako jedné z mnoha možných technik pro zvětšení aktivního povrchu elektrody, vytvoření unikátních typů povrchů se specifickými vlastnostmi a možnostmi jejich aplikace v oblasti elektrochemické a biochemické detekce. Jako hlavní technika je zde využita metoda anodické oxidace hliníkové vrstvy a využití její schopnosti transformace do nevodivé nanoporézní membrány. Výroba kvalitní membrány s úzkou distribucí velikostí pórů na různých typech metalických multivrstev je jednou z klíčových experimentálních částí této práce. Je zde řešeno několik problémů spojených s její výrobou v tenkovrstvých systémech především odstranění oxidové bariéry mezi nanoporézní maskou a vodivým substrátem. Další částí práce je použití této masky pro výrobu metalických nanostruktur formou elektrolytického vylučování do nanopórů. Vyrobené nanostruktury v podobě nanodrátů, nanotyčinek nebo nanoteček byly charakterizovány pomocí elektronové rastrovací mikroskopie a energiově disperzní nebo vlnově disperzní rentgenovou spektroskopií. Pro výrobu nanostrukturovaných elektrod využitelných v detekci biomolekul byl zvolen povrch tvořený zlatými nanostrukturami z důvodu biokompatibility zlata. Tyto elektrody byly dále charakterizovány pomocí elektrochemické impedanční spektroskopie a cyklické voltametrie. Výsledky těchto charakterizací ukázaly významný vliv geometrických parametrů nanostruktur a jejich rozdílné chování vzhledem k holým planárním elektrodám (bez nanostruktur) včetně změn velikosti elektrochemické aktivní plochy. Jako modelové biomolekuly pro studium potencionálního využití vyrobených zlatých nanostruktur v biosenzorice byly zvoleny guanin a glutation.
|
|
|
Elektrochemické senzory s 3-D strukturou elektrod
Štekovič, Michal ; Hrdý, Radim (oponent) ; Adámek, Martin (vedoucí práce)
Pro výrobu miniaturních elektrochemických senzorů se může použít technologie tlustých vrstev. Hlavním problémem návrhu senzoru je optimalizace tlustovrstvého elektrodového systému, optimalizace výrobních technologií tlustovrstvých senzorů a nastavení optimálních technologických vlastností. Důležitou součástí návrhu a optimalizace elektrodového systému je topologie elektrod a povrch pracovní elektrody. V klasické elektrochemii existují pravidla pro optimalizaci elektrodových systémů. Návrh standardní elektrodové konstrukce je limitován ( 2-D konstrukce, rozměry substrátu, rozlišení, parametry použité pasty ... ). Proto v tomto případě nemohou být pravidla pro klasické elektrodové systémy plně využity a větší elektrodové plochy mohou být vytvořeny pouze 3-D strukturou. Jedním z řešením jsou nekonvenční metody. V této práci jsou řešeny metody pro zvětšení plochy pracovní elektrody pomocí nasvařovaných mikrokuliček a mikrodrátků.
|
|
|
Studium vlastností katalyzátoru na bázi MnOx s využitím RRDE
Podal, Pavel ; Vondrák, Jiří (oponent) ; Novák, Vítězslav (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá kvalifikací katalytických materiálů kladné elektrody nízkoteplotních palivových článků. Teoretická část se zaměřuje na fyzikální a chemické vlastnosti nízkoteplotních palivových článků. Jsou zde popsány hydrodynamické metody RDE a RRDE. Studium RRDE využívá metod lineární a cyklické voltametrie pro kvalifikaci vlastností katalyzátorů a prezentaci dosažených výsledků. V praktické části je popsána příprava různých druhů uhlíkových směsí. Byla sledována redukce kyslíku pomocí metody RRDE. U katalytických materiálů je vyhodnocován: CV, stabilita vzorku, kinetické parametry, tvorba meziproduktu H2O2 a kinetika elektrodových reakcí.
|
|
| |
|
|
Elektrochemická detekce purinových bází pomocí tlustovrstvých Cu2O elektrod
Gabriel, Petr ; Prášek, Jan (oponent) ; Pekárková, Jana (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problematikou výroby tlustovrstvých elektrod. Zaměřuje se na přípravu Cu2O pracovních elektrod metodou sítotisku a spray - coatingu na korundovém substrátu. V předkládané práci jsou obě metody přípravy elektrod popsány spolu se základními elektrochemickými metodami. Připravené Cu2O elektrody byly využity k detekci purinových bazí (adenin, guanin) pomocí cyklické voltametrie. Byl sledován vliv pH pufru na detekci purinů.
|
host ::
RSS.