|
|
Influence of cationic substitution on hyperfine interactions in magnetite
Řezníček, Richard
Tématem předložené práce je studium souborů monokrystalických vzorků magnetitu se substitucemi zinku a titanu metodami NMR. Ionty substituce zinku Zn2+ nahrazují část železitých iontů v tetraedrických (A) pozicích, zatímco ionty titanu Ti4+ obsazují oktaedrické (B) pozice nahrazujíce ionty železa Fe2.5+ . Hyperjemné interakce a lokální elektronová struktura jsou citlivé na přítomnost substituce. Obzvláště zajímavý je případ, když valence iontů substituce je odlišná od valence nahrazovaného iontu. Resonanční frekvence jader v okolí substituce jsou posunuty v důsledku změněného hyperjemného pole, je tedy možné pozorovat satelitní čáry ve spektrech NMR. Teplotní závislosti spekter nad Verweyovým přechodem byly měřeny v nulovém vnějším magnetickém poli a byla také změřena spektra NMR při teplotě 4,2 K. Sestavené teplotní závislosti frekvencí hlavních čar a satelitních signálů ve spektrech nad Verweyovým přechodem byly porovnány s daty pro čistý magnetit a magnetit s dalšími substitucemi a kationtovými vakancemi. Dále byly nad Verweyovým přechodem nalezeny a diskutovány změny šířek A čar s teplotou.
|
|
|
Hyperfine Interactions in Ferrites with Spinel Structure
Chlan, Vojtěch
Title: Hyperjemné interkace ve feritech se spinelovou strukturou Autor: Vojtěch Chlan Matematick-fyzikální fakulta, Univerzita Karlova v Praze Školitel: Prof. RNDr. Helena Štěpánková, CSc. Abstrakt: Feritové systémy se spinelovou strukturou, manganatý ferit, lithný ferit a magnetit, jsou studovány experimentálně pomocí jaderné magnetické resonance (NMR) a z prvních principů pomocí výpočtů elektronové struktury vycházejících z teorie funkcionálu hustoty (DFT). Manganaté ferity s různými stupni inverze manganu/železa a s různými obsahy manganu jsou studovány s ohledem na magnetickou strukturu a uspořádání kationtů. Na případu lithného feritu je vypracován přístup pro interpretaci NMR spekter, který spočívá ve srovnání spočtené anizotropie hyperjemného pole s experimentálními výsledky. Tato metoda je pak aplikována na nízkoteplotní fázi magnetitu a ukazuje slibnou cestu k vyřešení její komplikované struktury a orbitálního a nábojového uspořádání. Přesmyknutí magnetické snadné osy účinkem externího magnetického pole a s tím spojené strukturní změny jsou studovány magnetickými a NMR měřeními. Magnetit s kationtovými vakancemi je zkoumán analýzou satelitní struktury indukované vakancemi; je ukázáno, že přítomnost vakance vede k přeskupení elektronů v oktaedrální podmříži, což je doprovázeno výskytem atomů železa...
|
|
|
Měřění magnetických vlastností environmentálních vzorků
Zárubová, Alžběta ; Petrovský, Eduard (vedoucí práce) ; Kapička, Aleš (oponent)
A. Zárubová: Měření magnetických vlastností environmentálních vzorků 1 ABSTRAKT Práce ve stručné formě představuje základy a možnosti využití magnetických měření v environmentálních studiích. Podstatou environmentálního magnetismu je určení oxidů železa, jejich složení, koncentraci a velikost částic. Tyto informace lze pak následně interpretovat ve smyslu jejich původu, případně transportu či diageneze. Výsledkem pak může být informace například o klimatických změnách v dávné minulosti, krátkodobých událostech ovlivňujících životní prostředí (např. sopečné erupce), nebo o současných problémech spojených s lidskou činností (znečištění životního prostředí). V posledním případě není cílem nahradit geochemické analýzy, hlavní snahou je poskytnou rychlou a snadno dostupnou dodatečnou informaci, která umožní například co nejefektivněji zmapovat kontaminované území, monitorovat vývoj znečištění nebo modelovat procesy přenosu kontaminantů. Magnetometrie se v současnosti intenzivně využívá k mapování znečištění atmosféry, půd i sedimentů, lze pomocí ní určit dlouhodobý průměr kontaminace, jednotlivé zdroje i poměry jejich příspěvků k celkovému stavu znečištění. Tato práce poskytuje stručný přehled o fyzikálních základech environmentálního magnetismu a příklady aplikací v různých oblastech, od klimatických změn po...
|
|
|
Low-field excitations in magnetite
Švindrych, Zdeněk ; Janů, Zdeněk (vedoucí práce) ; Novák, Pavel (oponent) ; Svoboda, Pavel (oponent)
V této práci jsou prezentovány výsledky měření detailních magnetických a dielektrických vlastností vysoce kvalitních monokrystalických vzorků magnetitu (Fe3O4) ve slabém magnetickém a elektrickém poli. Tato měření mohou odhalit detaily fázových přechodů a jiných jevů, které ještě nejsou uspokojivě popsány. Soustředili jsme se nejen na tzv. Verweyův přechod - známý fázový přechod nastávající při teplotě kolem 120 K ve stechiometrických vzorcích - ale také jsme prozkoumali a popsali nové relaxační jevy v magnetitu za nízkých teplot. Také jsme zjistili výjimečnou citlivost nízkoteplotních vlastností na kvalitě, stechiometrii a homogenitě vzorku. Výsledky prezentované v této práci byly naměřeny na citlivém nekomerčním skvidovém magnetometru a doplněny čtyřbodovou dielektrickou spektroskopií a měřením stejnosměrné vodivosti.
|
|
|
Study of hyperfine interactions in nanoparticles present in biological systems
Kubániová, Denisa ; Kohout, Jaroslav (vedoucí práce) ; Závěta, Karel (oponent)
Náplňou predkladanej bakalárskej práce je štúdium nanočastíc oxidov železa pomocou Mössbauerovej spektroskopie pri izbovej teplote a teplote kvapalného hélia bez a pri ap- likovanom externom magnetickom poli. Skúmané je relatívne zastúpenie jednotlivých polymorfov v synteticky pripravených nanočasticiach oxidu železitého v SiO2 matrici v závislosti na koncentrácií oxidu železitého a žíhacej teplote a d'alej v biologických nanočasticiach vytvorených baktériami rodu Geoalkalibacter ferrihydriticus fázové zloženie a štruktúra v závislosti na koncentrácií chinínu v kultivačnom roztoku. Analýzou na- meraných dát je určené chemické a fázové zloženie jednotlivých vzoriek a hyperjemné parametre katiónov 57 Fe v neekvivalentných kryštalografických polohách. 1
|
|
|
Hyperjemné interakce v magnetitu a maghemitu
Křišťan, Petr ; Štěpánková, Helena (vedoucí práce) ; Procházka, Ivan (oponent)
Diplomová práce je zaměřena na studium submikronových a nanoskopic-kých částic magnetických oxidů železa metodami jaderné magnetické rezonance (NMR). Prostřed- nictvím 57 Fe NMR byly sledovány kompozitní vzorky typu bentonit/maghemit v závis- losti na teplotě kalcinace (Tkalc) při jejich přípravě a submikronové vzorky magnetitu s různým rozmezím velikosti částic. Bylo zjištěno, že s rostoucí Tkalc se zvyšuje rozlišení, což je pravděpodobně dané s vyšším stupněm uspořádání atomů/vakancí ve spinelové struktuře. Podařilo se pomocí integrálních intenzit NMR spekter kvantifikovat relativní obsah maghemitové fáze v jednotlivých vzorcích připravené série: tento obsah výrazně roste až k Tkalc ∼420 ◦ C. Byl navržen a (na vzorku čistého maghemitu) vyzkoušen postup umožňující separovat spektra tetraedrických a oktaedrických poloh železa. Byla prove- dena analýza založená na předpokládaných modelech rozložení vakancí ve spi-nelové struktuře a její výsledky konfrontovány s experimentem. Bylo zjištěno, že spektrum 57 Fe NMR v submikronových vzorcích se výrazně liší od spektra monokrystalického magnetitu. Sledované vzorky mají tedy tedy zjevně výraz- ně defektní krystalovou strukturu, resp. jinou (pravděpodobně...
|
|
|
Synthesis and photocatalytic applications of titanium dioxide
Solný, Tomáš ; Drbohlavová, Jana (oponent) ; Vlček,, Jozef (oponent) ; Ptáček, Petr (vedoucí práce)
Hydrolysis conditions for different Ti-alkoxides were examined considering the impact of water to alkoxide ratio and temperature. The prepared hydrolysates and sintered TiO2 nanoparticles were examined with XRD, DTA – TGA, SEM – EDS, BET and PCCS analysis in order to identify the impact of hydrolysis on properties of prepared anatase particles. Magnetite nanoparticles were synthetized by easy one step precipitation method from Mohr´s salt solution and their crystallinity, size and surface properties were examined investigating the influence of temperature and coating by polycarboxylate ether superplasticizer. For immobilization of TiO2 on surfaces of magnetite combined method using the selected nanoparticles of TiO2 and Ti-alkoxides hydrolysis is performed in order to obtain photocatalytically active core–shell powder catalysator with enhanced adsorptive properties. Also the investigation on the applications of TiO2 on surfaces of Mn-Zn ferrites is done with studying the surface treatment by CVD deposition of C and Au layer. Photocatalytic activity of selected prepared photocatalysators is evaluated upon decomposition of methylene blue and isopropanolic and ethanolic vapors for Mn-Zn ferrites in experimental chemical reactor with magnetically holded powdered photocatalysator beds.
|
|
|
Katalytické systémy založené na jednotlivých atomech
Závodný, Adam ; Švec,, Martin (oponent) ; Čechal, Jan (vedoucí práce)
Realizace katalytických systémů založených na jednotlivých atomech umožní dosáhnout limitních vlastností kvality a selektivity katalyzátorů při současném zvýšení jejich životnosti a snížení celkových nákladů. Klíčovou vlastností katalyzátorů je jejich schopnost zachytit reaktanty a následně snížit energetickou náročnost chemické reakce. Tato práce se zabývá prvně jmenovaným: interakcí plynů (H2O, CO, O2 a NO) s jednotlivými atomy kovů (Rh, Ir, Cu) na povrchu magnetitu. Hlavní experimentální technikou je rastrovací tunelová mikroskopie umožňující studium povrchů na atomární úrovni.
|
|
|
Magnetická modifikace mikrobiálních buněk
BALDÍKOVÁ, Eva
Pekařské kvasinky (Saccharomyces cerevisiae) byly magneticky modifikovány třemi různými způsoby, a sice povrchovou modifikací buněk magnetickými kapalinami, zabudováním buněk do magnetického alginátu a kovalentní imobilizací na částice magnetického chitosanu. U všech typů byla testována schopnost rozkladu H2O2, přičemž se ukázalo, že nejvíce peroxidu vodíku degradují buňky modifikované magnetickými kapalinami (84-95%), zatímco účinnost stejného množství buněk modifikovaných ostatními způsoby se pohybuje v daleko nižších hodnotách (40-60%). Kovalentní imobilizací na částice magnetického chitosanu byl vytvořen zcela nový biokompozitní materiál, u něhož byla zkoušena adsorpce krystalové violeti a safraninu O. Zjistilo se, že samotný magnetický chitosan neadsorbuje žádná barviva, tudíž veškerá adsorpce připadá na imobilizované kvasinky. Maximální adsorpční kapacity byly stanoveny pomocí Langmuirovy izotermy na 69,4 mg/g pro krystalovou violeť a 99,0 mg/g pro safranin O.
|
|
|
Strukturní vlastnosti nanometrických železných částic
David, Bohumil ; Schneeweiss, Oldřich ; Pizúrová, Naděžda ; Klementová, Mariana ; Morjan, I.
Nanočástice na bázi železa byly připraveny metodou laserové pyrolýzy. Byl použit reaktor, ve kterém laserové záření kolmo ozařuje proud plynné směsi tvořené Fe(CO)5, C2H2, a C2H4. Etylén absorboval záření z CO2 laseru. Syntetizovaný nanoprášek byl charakterizován pomocí HRTEM, rtg. difrakce, Ramanovy spektroskopie, Mössbauerovy spektroskopie a magnetických měření. Bylo zjištěno, že prášek sestává z nanočástic menších než 10 nm, které se nacházejí v matrici tvořené pyrolytickým uhlíkem. Rentgenový difraktogram vykazoval tři široké píky: první přiřazujeme pyrolytickému uhlíku, druhý maghemitu/magnetitu a třetí pík patří α-Fe. Velikost částic α-Fe je 2 nm (Scherrerova rovnice). Přítomnost fází α-Fe a maghemitu/magnetitu byla rovněž pozorována v Mössbauerově spektru měřeném při 4 K.
|
host ::
RSS.