|
|
XPS analysis of plasma polymers and nanocomposite films without breaking vacuum
Artemenko, Anna ; Biederman, Hynek (vedoucí práce) ; Čech, Vladimír (oponent) ; Novák, Stanislav (oponent)
Název práce: XPS analýza plazmových polymerů a nanokompozitních vrstev bez přerušení vakua Autor: Anna Artemenko Ústav: Univerzita Karlova v Praze, Katedra Makromolekulární Fyziky Vedoucí doktorské práce: Prof. RNDr. Hynek Biederman, DrSc., Univerzita Karlova v Praze, Katedra Makromolekulární Fyziky Abstrakt: Plazmové polymery a nanokompozity kov/ plazmový polymer byly široce používány pro různé biomedicínské účely. Pro bioaplikace přirozeně požadovány vlastnosti jakými jsou vysoká smáčivost, stabilita materiálů na vzduchu, ve vodném prostředí odolnost vůči různým sterilizačním procesům, adhese buněk. Tato práce se věnuje zejména zkoumání chemického složení připravených vrstev pomocí XPS analýzy. Plazmový polymer na bázi nylonu, PEO-podobné vrstvy, fluorouhlikové vrstvy a nanokompozitní vrstvy Au/PEO-podobné, Ag/C:H a Al/C:H nanokompozity byly vybrány jako zkoumané materiály. Kromě toho byly výsledky měření XPS použity pro počítačovou simulaci pro výpočet faktoru plnění nanokompozitů kov/plazmový polymer. Byla dosažena dobrá shoda s experimentem. Klíčová slova: plazmový polymer, nanokompozity, XPS analýza, bioaplikace, simulace.
|
|
|
Syntéza polymerů s nízkou hustotou zesítění pomocí plazmové polymerace
Kuchtová, Štěpánka ; Bránecký, Martin (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá plazmochemickou depozicí z plynné fáze (PECVD), konkrétně plazmovou polymerací, která byla použita pro syntézu tenkých polymerních vrstev s nízkou hustotu zesítění. Organokřemičité tenké vrstvy byly nanášeny na křemíkový substrát vysokofrekvenčním (RF) kapacitně vázaným plazmatem v depoziční komoře. Ke stanovení tloušťky vrstvy a jejích optických vlastností byla použita spektroskopická elipsometrie. Chemická struktura vrstev byla zkoumána prostřednictvím infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací a mechanické vlastnosti byly zkoumány nanoindentací. V souvislosti se snahou o dosažení nízké hustoty zesítění materiálu byl zkoumán vliv výkonu a self-biasu (USB) na chemickou strukturu, mechanické a optické vlastnosti připravených vrstev, které s hustotou zesítění souvisejí. Nízko zesítěné plazmové polymery se podařilo syntetizovat při self-biasu na úrovni 1 V, který odpovídá přibližně RF výkonu 0,1 W. Tento materiál lze charakterizovat hustotou 1,2 g·cm-3, modulem pružnosti 4 GPa, tvrdostí 0,04 GPa a indexem lomu 1,53 při 633 nm (vlnová délka He-Ne laseru). Infračervená spektroskopie potvrdila, že tento plazmový polymer je tvořen uhlíkovou sítí s menším množstvím zabudovaných křemíkových atomů, a především nejvyšší koncentrací vinylových skupin ve srovnání s plazmovými polymery připravenými při vyšších výkonech.
|
|
|
Structuring of plasma polymers: new methods for fabrication of nano-architectured thin films
Nikitin, Daniil ; Shukurov, Andrey (vedoucí práce) ; Novák, Stanislav (oponent) ; Straňák, Vítězslav (oponent)
Název práce: Strukturování plazmových polymerů: nové metody přípravy tenkých vrstev s nano-architekturou Autor: Daniil Nikitin Katedra/Ústav: Katedra Makromolekulární Fyziky/Univerzita Karlova Vedoucí doktorské práce: Doc. Ing. Andrey Shukurov, PhD Abstrakt: Disertační práce je zaměřena na studium nanostruktur na bázi plazmových polymerů. Hlavní pozornost je věnována přípravě antibakteriálních nanokompozitních vrstev kov/polymer za použití plynového agregačního zdroje nanočástic a plazmatem asistované depozice z plynné fáze. Do biokompatibilní matrice plazmového polymeru poly(ethylen oxidu) (ppPEO) byly začleněny měděné nanočástice. Byla prokázána účinnost těchto nanokompozitů proti multi-rezistentním bakteriím. Pomocí měření dynamické teploty skelného přechodu bylo zjištěno, že se v přítomnosti nanočástic významně změnila segmentová dynamika plazmového polymeru. To zásadně ovlivnilo bio-rezistentní vlastnosti poly(ethylen oxidu). Samostatná kapitola je věnována studiu vzniku, růstu a transportu nanočástic uvnitř zdroje. Měděné a stříbrné nanočástice byly detekovány in situ v plynné fázi buďto pomocí maloúhlového rozptylu rentgenového záření, nebo pomocí UV-Vis spektroskopie. Vůbec poprvé bylo zjištěno zachytávání kovových nanočástic v plazmatu. Navíc byla potvrzena částečná re-depozice nanočástic na terč a...
|
|
|
Structuring of plasma polymers: new methods for fabrication of nano-architectured thin films
Nikitin, Daniil ; Shukurov, Andrey (vedoucí práce) ; Novák, Stanislav (oponent) ; Straňák, Vítězslav (oponent)
Název práce: Strukturování plazmových polymerů: nové metody přípravy tenkých vrstev s nano-architekturou Autor: Daniil Nikitin Katedra/Ústav: Katedra Makromolekulární Fyziky/Univerzita Karlova Vedoucí doktorské práce: Doc. Ing. Andrey Shukurov, PhD Abstrakt: Disertační práce je zaměřena na studium nanostruktur na bázi plazmových polymerů. Hlavní pozornost je věnována přípravě antibakteriálních nanokompozitních vrstev kov/polymer za použití plynového agregačního zdroje nanočástic a plazmatem asistované depozice z plynné fáze. Do biokompatibilní matrice plazmového polymeru poly(ethylen oxidu) (ppPEO) byly začleněny měděné nanočástice. Byla prokázána účinnost těchto nanokompozitů proti multi-rezistentním bakteriím. Pomocí měření dynamické teploty skelného přechodu bylo zjištěno, že se v přítomnosti nanočástic významně změnila segmentová dynamika plazmového polymeru. To zásadně ovlivnilo bio-rezistentní vlastnosti poly(ethylen oxidu). Samostatná kapitola je věnována studiu vzniku, růstu a transportu nanočástic uvnitř zdroje. Měděné a stříbrné nanočástice byly detekovány in situ v plynné fázi buďto pomocí maloúhlového rozptylu rentgenového záření, nebo pomocí UV-Vis spektroskopie. Vůbec poprvé bylo zjištěno zachytávání kovových nanočástic v plazmatu. Navíc byla potvrzena částečná re-depozice nanočástic na terč a...
|
|
|
Plazmové opracování porézních povrchů
Vaidulych, Mykhailo ; Hanuš, Jan (vedoucí práce) ; Pavlík, Jaroslav (oponent) ; Tichý, Milan (oponent)
Název práce: Plazmové opracování porézních povrchů Autor: Mykhailo Vaidulych Katedra: Katedra makromolekulární fyziky Vedoucí doktorské práce: Prof. Assist. Jan Hanuš, Ph.D., Katedra makromolekulární fyziky Abstrakt: Disertační práce je zaměřena na modifikaci porézních materiálů pomocí nízkoteplotního plazmatu. V rámci této práce jsou studovány dva hlavní přístupy: funkcionalizace prostřednictvím nanášení funkčních nanokompozitních vrstev a nízkotlaké plazmové leptání. V prvním případě bylo využito střídavé depozice tenkých vrstev z plynné fáze a nanášení nanočástic. Tak byly připraveny nanokompozitní vrstvy na filtračních membránách, které mají extrémní rozsah smáčivosti. Bylo ukázáno, že depoziční parametry tenkých vrstev a polymerních nanočástic umožňují upravit smáčivost membrán, zatímco zabudování měděných nanočástic jim poskytuje antibakteriální vlastnosti. Výsledkem byla úspěšná příprava vysoce efektivních superhydrofobních/superoleophilních a chytrých superamphiphilních membrán, které byly použity pro separaci směsi olej/voda. Plazmové opracování v atmosféře argonu, kyslíku nebo dusíku bylo použito k úpravě tvrdých nanokompozitů kov/polymer (Ag/a-C: H) s potenciálem využití jako funkční povlaky pro kostní implantáty. Anizotropní leptání vede k expozici většího množství kovových nanočástic původně...
|
|
|
Optimalizace plazmatických povrchových úprav skleněných vláken
Širjovová, Veronika ; Knob, Antonín (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Diplomová práce je věnována problematice povrchových úprav skleněných vláken nanáše-ných metodou plazmochemické depozice z plynné fáze za účelem přípravy funkční mezi-vrstvy zlepšující užitné vlastnosti polymerních kompozitů. Byl sledován vliv depozičních podmínek na smykovou pevnost výsledného kompozitu s ohledem na chemické složení nane-sené vrstvy. Tenké vrstvy byly deponovány na rovinné substráty a vláknovou výztuž za použití mono-meru tetravinylsilanu ve směsi s kyslíkem při vybraných výkonech plazmatického výboje. Chemické složení připraveného materiálu bylo analyzováno infračervenou spektroskopií, adheze vrstvy k rovinnému substrátu byla posuzována na základě výsledků vrypové zkoušky. Vložením upravených vláken do nenasycené polyesterové pryskyřice a následným vytvrze-ním byl připraven vzorek kompozitu, jenž byl podroben smykovému testu krátkých trámečků.
|
|
|
Modification of polymeric substrates by means of non-equilibrium plasma
Kuzminova, Anna ; Kylián, Ondřej (vedoucí práce) ; Čech, Vladimír (oponent) ; Novák, Stanislav (oponent)
Název práce:Modifikace polymerních substrátů pomocí nízkoteplotního plazmatu Autor: Anna Kuzminova Katedra: Katedra makromolekulární fyziky Vedoucí doktorské práce: doc. RNDr. Ondřej Kylián, Ph.D. Abstrakt: Úprava povrchů polymerních materiálů pomocí nízkoteplotního plazmatu je téma, které si získává rostoucí pozornost, což je dáno širokým spektrem možných aplikací. Jako příklad je možné uvést úpravu polymerních fólií používaných v potravinářském průmyslu, kde je možné pomocí plazmatu výrazně vylepšit funkčnost těchto materiálů (např. zlepšit možnost jejich potisku nebo zvýšit jejich bariérové vlastnosti). V rámci této disertační práce byly studovány dvě možné strategie modifikace polymerů. První z nich byla založena na opracování polymerů atmosférickým plazmatem. Hlavní pozornost byla věnována studiu vlivu atmosférického plazmatu na povrchové vlastnosti 8 běžně používaných polymerů, zejména na jejich chemické složení, morfologii a smáčivost. Mimo to bylo prokázáno, že vystavení polymerů atmosférickému plazmatu vede ke změně jejich mechanických vlastností, k jejich nezanedbatelnému odleptávání a v určitých případech i ke zvýšení jejich biokompatibility. Druhou studovanou strategií bylo povlakování polymerů tenkými funkčními nanokompozitními vrstvami obsahujícími kovové nanočástice. Byly vyvinuty povlaky s...
|
|
|
Plasma polymers in the nanostructured and nanocomposite coatings
Shelemin, Artem ; Biederman, Hynek (vedoucí práce) ; Čech, Vladimír (oponent) ; Vyskočil, Jiří (oponent)
Název prace: Plazmové polymery v nanostrukturovaných a nanokompozitních vrstvách Autor: Artem Shelemin Katedra: Katedra makromolekulárni fyziky Vedoucí doktorské práce: Prof. RNDr. Hynek Biederman, DrSc. Abstract: V této práci jsou shrnuty výsledky dosažené b hem mého studia nanostrukturovaných a nanokompozitních vrstev plazmových polymer . Bylo vyvinuto a studováno n kolik alternativních experimentálních postup , které využívají plazmové technologie jak za sníženého tlaku (plynové agrega ní zdroje, depozice pod velkým úhlem), tak i za atmosférického tlaku (dielektrický bariérový výboj a plazmová tryska). V rámci práce byly p ipravovány nano ástice kov a oxid kov Ti/TiOx a AlOx i nano ástice plazmových polymer SiO-x(CH) a Nylon 6,6. Byla provedena podrobná charakterizace morfologie p ipravovaných povlak pomocí metod AFM a SEM i jejich chemického složení, které bylo studováno pomocí metod XPS a FTIR. Klí ová slova: plazmový polymer, nano ástice, tenká vrstva, nanostruktury
|
|
|
Preparation of nanostructured and nanocomposite thin films with plasma polymer matrix
Solař, Pavel ; Biederman, Hynek (vedoucí práce) ; Novák, Rudolf (oponent) ; Tichý, Milan (oponent)
Název práce: Příprava nanostrukturovaných a nanokompozitních vrstev s matricí plazmového polymeru Autor: Pavel Solař Katedra: Katedra makromolekulární fyziky, MFF, UK Vedoucí doktorské práce: Prof. RNDr. Hynek Biederman, DrSc., Katedra makromolekulární fyziky, Matematicko-fyzikální fakulta, Univerzita Karlova v Praze Abstrakt: Tato práce je zaměřena na studium tenkých vrstev využívajících částice a sloupce z kovu a plazmového polymeru. Byly studovány procesy formování částic připravených z různých materiálů. Velikost tvar a chemické složení částic bylo charakterizováno při různých depozičních podmínkách. Byl zkoumán transport částic z kovu a plazmového polymeru uvnitř částicového zdroje a mezi výstupní štěrbinou a substrátem. Částice byly využity při přípravě kompozitních vrstev, především při přípravě vrstev s kontrolovanou drsností pro využití například při zkoumání vlivu drsnosti na růst buněk. Byla studována příprava sloupcových vrstev pomocí depozice pod úhlem a byly využity částice jako zárodečná centra pro sloupcový růst. Klíčová slova: Nanočástice, depozice pod úhlem, plazmový polymer, kompozitní tenká vrstva
|
|
|
Preparation of Nanocomposites of Metal Oxides in Plasma Polymer and Study of Their Properties
Polonskyi, Oleksandr ; Biederman, Hynek (vedoucí práce) ; Novák, Stanislav (oponent) ; Kadlec, Stanislav (oponent)
Název práce: Příprava nanokompozitů oxidu kovů v plazmovém polymeru a studium jejich vlastností Autor: Oleksandr Polonskyi Katedra: Katedra makromolekulární fyziky, MFF UK Vedoucí doktorské práce: Prof. RNDr. Hynek Biederman, DrSc. Katedra makromolekulární fyziky, Matematicko-fyzikální fakulta, Univerzita Karlova v Praze Abstrakt: Tato práce se věnuje studiu nanokompozitních vrstev Al (Al oxid)/plazmový polymer připravených různými metodami s využitím magnetronového naprašování, plasmové polymerizace a depozice svazku klastrů. Dále byla zkoumána tvorba a depozice nanoklastrů kov/oxid kovu s použitím agregačního klastrového zdroje (GAS). Byl studován vliv nízké koncentrace kyslíku v agregačním plynu na proces depozice Al a Ti klastrů. Vlastnosti nanoklastrů a nanokompozitních vrstev byly studovány různými charakterizačními metodami. Morfologie nanokompozitů byla charakterizována pomocí AFM, TEM nebo HRTEM a SEM. Elementární analýzy a chemické složení vrstev byly studovány pomocí XPS a FTIR. Optická charakterizace připravených vrstev byla provedena pomocí UV-Vis spektroskopie a spektroskopické elipsometrie. Bylo ukázáno, že pomocí GAS lze připravit nanokompozity Al(AlxOy)/C:H. Klíčová slova: nanokompozitní tenká vrstva, plazmový polymer, oxid kovu, nanoklastry
|
host ::
RSS.