|
|
Nanostrukturované materiály na bázi aluminy pro elektrochemické senzory a biosenzory
Kynclová, Hana ; Hynek, David (oponent) ; Trnková, Libuše (oponent) ; Prášek, Jan (vedoucí práce)
Dizertační práce je zaměřena na základní výzkum a vývoj nanostrukturovaných povrchů připravených pomocí nanoporézní aluminy. Metodou anodické oxidace byly připraveny různé druhy nanostrukturovaných povrchů se zlatými nanostrukturami a nanoporézní aluminové membrány pro využití v elektrochemických senzorech a biosenzorech. Nanostrukturované povrchy byly připravovány metodou elektrochemické anodizace hliníkového materiálu za vzniku hexagonálně uspořádaných nanopórů. Do nanoporézních masek pak bylo elektrochemicky redukcí z roztoku dikyanozlatnanu draselného deponováno zlato metodou pulzní depozice. Připravené zlaté nanostrukturované povrchy byly elektrochemicky charakterizovány elektrochemickou impedanční spektroskopií a voltametrií, byla zkoumána jejich teplotní stabilita a vliv žíhání při atmosférickém tlaku i ve vakuu na jejich elektrochemické chování. V další části práce byly připraveny zlaté nanostruktury o různých rozměrech a byl sledován vliv tvaru a rozměrů nanostruktur na elektrochemické chování. Nanostrukturované povrchy byly také modifikovány 11–merkaptoundekanovou kyselinou a byl sledován vliv modifikace na elektrochemické výsledky. Poslední část práce se věnuje přípravě nanoporézních aluminových membrán a studiu jejich molekulové propustnosti.
|
|
|
Modul elektrochemické impedanční spektroskopie pro výzkum vodíkových palivových článků
Přecechtěl, Vít ; Pazdera, Ivo (oponent) ; Procházka, Petr (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá diagnostikou vlastností palivových článků pomocí elektrochemické impedanční spektroskopie. Dokument začíná úvodem do problematiky palivových článků a dále jsou zde popsány základní principy funkce palivových článků. Dále je popsán vznik napětí na článcích, nábojové dvojvrstvy a její vliv na impedanci palivového článku. Následuje popis elektrochemické impedanční spektroskopie, používaných budicích signálů a způsob vyhodnocení impedančního spektra pomocí Bodeho a Nyquistova diagramu. Dále jsou popsány techniky měření impedančního spektra pomocí potenciostatu v kombinaci s lock-in zesilovačem nebo frekvenčním analyzátorem. Praktická část práce se zabývá návrhem elektrických obvodů modulu EIS a vytvořeným software realizující měření automatické měření impedančního spektra. V jejím závěru jsou uveřejněny výsledky testování modulu EIS.
|
|
|
Optimalizace struktury kompozitních materiálů na bázi uhlíku
Kazda, Tomáš ; Chladil, Ladislav (oponent) ; Novák, Vítězslav (vedoucí práce)
Tato práce se zaměřuje na optimalizaci kompozitních materiálů na bázi uhlíku. V teoretické částí projektu je seznámení s kompozitními materiály a materiály používanými k jejich výrobě. Dále se zabývá jejich vlastnostmi a možnými oblastmi použití. V závěru teoretické části práce je shrnutí možného použití těchto kompozitních materiálů. Praktická část práce porovnává vlastnosti jednotlivých tipů vytvořených kompozitú z hlediska vodivosti a rychlosti jejich koroze.
|
|
|
Charakterizace materiálů pro perovskitové solární články impedančními metodami
Křečková, Jitka ; Vanýsek, Petr (oponent) ; Novák, Vítězslav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá problematikou perovskitových solárních článků, zejména materiálem pro jejich aktivní vrstvy. Nejprve jsou popsány elektrické a optické vlastnosti halogenidových perovskitů a dále jsou uvedeny konkrétní příklady krystalů perovskitu. Součástí diplomové práce je také popis impedančních a fotoimpedančních měřicích metod využívané pro charakterizování perovskitových solárních článků. V praktické části bylo provedeno měření elektrochemické impedanční spektroskopie na čtyřech krystalech perovskitu a pro naměřená data byl sestaven náhradní obvod. Pomocí fitování byly získány parametry jednotlivých prvků náhradního obvodu, které byly dále zpracovány a vyhodnocovány.
|
|
|
Výzkum interkalačních vlastností elektrodových materiálů založených na expandovaném grafitu
Vencelides, Lukáš ; Máca, Josef (oponent) ; Libich, Jiří (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá problematikou elektrochemických článků a detailně se věnuje především lithium-iontovým akumulátorům. V práci je popsána historie vývoje lithium-iontových akumulátorů, základní informace o lithiu a základní druhy elektrochemických článků. Práce se detailně věnuje popisu charakteristických vlastností a operačnímu principu lithium-iontových akumulátorů s důrazem na zápornou elektrodu a záporné elektrodové materiály. Ze záporných elektrodových materiálů jsou zde popsány jak nejpoužívanější grafitové, tak i moderní materiály s velkým potenciálem do budoucna. V měřících metodách práce popisuje metody CV, GCPL a EIS. Velký důraz je kladen na vysvětlení principu funkce elektrochemické impedanční spektroskopie a její aplikace při měření elektrochemických vlastností materiálů používaných v lithium-iontových akumulátorech. Je zde také popsán postup výpočtu difúzních koeficientů pomocí výsledků elektrochemické impedanční spektroskopie. V praktické části jsou použity dvě metody pro výpočet difúzních koeficientů lithiových iontů do záporné elektrody z expandovaného vločkového grafitu pomocí výsledků série elektrochemických měření.
|
|
|
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.
|
|
|
Superkondenzátory s kapalnými aprotickými elektrolyty
Bill, Jan ; Dvořák, Petr (oponent) ; Sedlaříková, Marie (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá přípravou kapalných elektrolytů z různých aprotických rozpouštědel s cílem jejich použití jako elektrolytu v elektrochemických superkondenzátorech. Byla vybrána různá aprotická rozpouštědla, kde byly použity soli ve formě LiBF4, LiClO4,LiPF6. Dále byly proměřeny jejich vlastnosti a vybrán nejvhodnější elektrolyt s ohledem na co největší kapacitu systému. V teoretické části je popsána fyzikální podstata superkondezátorů a jejich vlastnosti.V této části jsem se také zabýval elektrolyty, jejich dělením a vlastnostmi, které jsou vhodné pro superkondenzátory. V experimentální části jsou popsány postupy pro přípravu vzorků elektrod, elektrolytů a způsoby proměření jejich kapacit.
|
|
|
Zjišťování charakteristik olověného akumulátoru impedančním měřením
Vaculík, Sebastian ; Neoral, Jiří (oponent) ; Abraham, Pavel (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá měřením impedanční charakteristiky kladné experimentální elektrody novou, ve světě ojedinělou, čtyřbodovou metodou střídavým proudem. Teoretická část obsahuje stručný úvod do elektrochemických zdrojů, kam patří i olověné akumulátory, na kterých bylo měření prováděno. Dále je zde popsán princip elektrochemické impedanční spektroskopie a analýza dat, získaných touto metodou, pomocí náhradních obvodů, tvořených pasivními prvky. Experimentální část je věnována popisu měřicího přípravku, pomocí kterého bylo realizováno připojení k měřicímu přístroji, a programu usnadňujícího zpracování výsledků. Hlavním cílem této práce bylo seznámit se s problematikou olověných akumulátorů a s principy impedančního měření. V praktické části pak provést první měření pomocí nové dvoukrokové metody střídavým proudem, založené na elektrochemické impedanční spektroskopii.
|
|
|
Carbon based electrodes for supercapacitors
Moncoľ, Maroš ; Kunovjánek, Miroslav (oponent) ; Dvořák, Petr (vedoucí práce)
This master thesis deals with supercapacitors based on electrical double layer and proper carbon electrodes for this type of supercapacitors. In theoretical part of work is described theory of supercapacitors, energy storage principles and their properties. In the next part are described carbon materials, their properties and electrochemical methods of measurements that we used. In the experimental part is described preparation of electrodes, results and conclusion.
|
|
|
Elektrochemické charakteristiky hořčíkových slitin AZ31 a AZ61 v Hankových roztocích
Minda, Jozef ; Wasserbauer, Jaromír (oponent) ; Tkacz, Jakub (vedoucí práce)
Práca sa zaoberá elektrochemickou charakterizáciou koróznych vlastností perspektívnych materiálov, horčíkových zliatin pre biomedicínske aplikácie. Boli použité tvárnené zliatiny AZ31 a AZ61 a exponované koróznemu prostrediu Hankových roztokov (SBF) na simuláciu podmienok prostredia v živých organizmoch. Na hodnotenie povrchu bola využitá rastrovacia elektrónová mikroskopia (scanning electron microscopy, SEM) s prvkovou analýzou pomocí energiovo-disperznou spektroskopie (EDS). Boli vykonané krátkodobé (5 min) a dlhodobé (72 hod) korózne testy s cieľom optimalizovať metodiku merania a získať korózne parametre – predevšetkým koróznyí potenciál (Ekor), koróznu prúdovú hustotu (ikor), koróznu rýchlosť (vkor) a polarizační odpor (RP). Na vyhodnotenie krátkodobých testov boli využité potenciodynamické skúšky, konkrétne metóda lineárnej polarizácie (LP) a pre dlhodobé experimenty bola využitá metóda elektrochemickej impedančnej spektroskopie (EIS). Z nameraných výsledkov boli porovnané vplyvy zloženia zliatin (AZ31 a AZ61), povrchovej úpravy (brúsenie a leštenie) a zloženia roztoku (SBF bez obsahu Ca, Mg a s obsahom Ca, Mg). Bolo charakterizované komplexné korózne správanie v čase a diskutované možné korózne mechanizmy.
|
host ::
RSS.