|
|
Studium vlivu zaváděného plynu na chemické procesy iniciované elektrickým výbojem v kapalinách
Dürrová, Anastasia ; Krčma, František (oponent) ; Kozáková, Zdenka (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se v teoretické části zabývá vlivem zaváděného plynu na chemické procesy iniciované elektrickým výbojem v kapalinách. Jsou zde popsány možné metody diagnostiky reaktivních částic, které vznikají v systému po plazmatickém ošetření. V praktické části je pozorován vliv různých parametrů na produkci peroxidu vodíku, kterými mohou být polarita napětí, příměs plynu, elektrolyt. Pro srovnání byly vybrány dva plyny o rozdílných vlastnostech, argon a kyslík. Vliv pH byl sledován v roztoku fosforečnanu. Tyto roztoky jsou schopny udržovat stabilní pH v průběhu experimentu a díky této vlastnosti jsou fosforečnany velmi perspektivní v oblasti medicíny.
|
|
|
Příprava a charakterizace plazmatem aktivované vody
Lemonová, Hana ; Klímová, Edita (oponent) ; Krčma, František (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá vhodnými metodami k přípravě plazmatem aktivované vody. Teoretická část je zaměřena na seznámení se s plazmatem aktivovanou vodu a metodami k její přípravě. V experimentální části této práce byly charakterizovány vybrané fyzikálně chemické vlastnosti, a to vodivost, hodnota pH a stabilita peroxidu vodíku. Důležitým aspektem této práce bylo zjištění vhodných skladovacích podmínek pro plazmatem aktivovanou vodu. Cílem této práce bylo vygenerování PAW pomocí různých metod se stabilními vlastnostmi, kterou lze snadno skladovat. Bylo zjištěno, že při přípravě pomocí diafragmového výboje je nejlepší skladovat PAW ve tmě, kdy má stabilní vlastnosti. PAW připravená v systému trysky v kapalině je vhodná ke skladování v lednici, kdy dochází k pomalému rozkladu peroxidu vodíku. Míra účinnost mikrovlnné trysky na generaci PAW je zapříčiněna zaváděním plynu, jako je například argon.
|
|
|
Aktivity hemocytů plovatkovitých plžů a jejich změny způsobené nákazou trichobilharziemi
Jindrová, Zuzana ; Horák, Petr (vedoucí práce) ; Bilej, Martin (oponent)
Měkkýši se stejně jako další bezobratlí živočichové spoléhají pouze na vrozenou imunitní odpověď. Jejich vnitřní obranný systém umí efektivně zakročit proti většině patogenů. Výjimku tvoří např. některé motolice, pro které plži představují tzv. kompatibilní mezihostitele. Motolice se dokážou v plži vyvíjet mj. díky intervenci do vnitřního obranného systému plže. Tato práce popisuje vybrané aktivity hemocytů u dvou plovatkovitých plžů Lymnaea stagnalis a Radix lagotis, a dále sleduje vliv nákazy motolicí Trichobilharzia regenti na hemocyty plže R. lagotis. Hemocyty obou plžů produkovaly v reakci na vybrané chemické stimuly různé množství H2O2 a NO. Tato odpověď se lišila mezi oběma plovatkovitými plži. Nákaza plžů R. lagotis motolicí T. regenti zvýšila počet kolujících hemocytů. Většina aktivit hemocytů byla však vlivem infekce inhibována. Snížena byla bazální produkce NO, schopnost fagocytovat bakterie, adherovat k povrchu a tvořit panožky. Práce popisuje mimo hemocytární aktivity i toxický vliv plazmy L. stagnalis pro miracidia nekompatibilní motolice T. regenti. Odhalení mechanismů, kterými motolice interaguje s vnitřním obranným systémem plžů, nám pomůže pochopit, proč je jeden druh plže vhodný pro její vývoj, zatímco druhý, ač blízce příbuzný, druh plže motolici zabije. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Optimalizace fotochemické přípravy peroxidu vodíku pro laboratoř anorganické chemie
Mesnerová, Iveta ; Čapek Adamec, Martin (vedoucí práce) ; Kotoučová, Hana (oponent)
Název práce: Optimalizace fotochemické přípravy peroxidu vodíku pro laboratoř anorganické chemie Abstrakt: Tato bakalářská práce se zabývá sloučeninou vodíku a kyslíku - peroxidem vodíku. Teoretická část práce se věnuje základním fyzikálním a chemickým vlastnostem peroxidu vodíku, jeho přípravě a v neposlední řadě jeho výrobě. Praktická část práce zkoumá dvě hlavní laboratorní přípravy peroxidu vodíku. První, z peroxidu barnatého postupnou reakcí s kyselinou chlorovodíkovou, kyselinou sírovou a uhličitanem olovnatým. Druhá, z anthrachinonu rozpuštěného v toluenu fotochemickou redukcí isopropylalkoholem a následnou oxidací směsi vzdušným kyslíkem. Cílem práce je provedení těchto dvou metod, zjištění výhod a nevýhod a jejich porovnání převážně z hlediska efektivity preparací a možnostech využití v laboratořích anorganické chemie. Klíčová slova: peroxid vodíku, anthrachinon, fotochemická redukce, toluen, isopropylalkohol
|
|
|
Studium fotogenerace peroxidu vodíku polymerními nanovlákny s enkapsulovaným fotosensitizerem
Perlík, Martin ; Mosinger, Jiří (vedoucí práce) ; Kubát, Pavel (oponent)
Tato studie se zabývá charakterizací fotosensitizačních vlastností polymerních, především polyuretanových nanovláken s enkapsulovaným fotosensitizerem. Hlavním cílem práce bylo prokázání a studium mechanismu fotoprodukce H2O2. Fotosensitizer použitý v této práci byl 5,10,15,20-meso-tetrafenylporfyrin (TPP), studovány byly i jeho komplexy s Cu2+ a Ni2+ . Vlastnosti nanovláken byly zkoumány pomocí UV-Vis molekulové absorpční spektroskopie, fluorescenční spektroskopie a elektronové mikroskopie (SEM).
|
|
|
Spektrofotometrie reaktivních forem kyslíku se zaměřením na peroxid vodíku
Zhorný, Lukáš ; Hořavová, Lenka (oponent) ; Provazník, Ivo (vedoucí práce)
Hlavním tématem této práce je spektrofotometrie. V první kapitole je teoreticky popsána problematika daného tématu, důležité jednotky a vztahy pro výpočet absorbancí roztoků o daných koncentracích. Dále je zde popsán spektrofotometr, jeho jednotlivé části a princip, na kterém je přístroj založen. Poslední kapitola teoretického úvodu této práce je zaměřena na tvorbu ROS v živých organismech a zejména v rostlinách a dále je zde uvedeno několik spektrofotometrických metod pro stanovení koncentrace ROS. V praktické části práce je popsána metoda využívající TiCl4 a metoda využívající KI. Obě metody byly použity pro stanovení koncentrace peroxidu vodíku a následné měření absorbance roztoků standardů peroxidu vodíku s přidanými interferujícími látkami. Poté je provedena statistická analýza těchto naměřených dat a posouzení vlivu těchto interferentů na míru absorbance. První ze zmíněných metod se ukázala jako vhodnější pro daná měření.
|
|
|
Study of Plasma - Liquid Interactions
Němcová, Lucie ; Brablec, Antonín (oponent) ; Obradovic, Bratislav (oponent) ; Krčma, František (vedoucí práce)
This Ph.D. thesis contains a detailed investigation of different electric discharges generated in liquids. These discharges have become a popular topic during the last decade, mainly due to many practical applications for example in biomedicine, waste water treatment, ecology and nanoengineering. The study is focused on hydrogen peroxide generation which is one of the most important particles generated by electric discharges in liquids. A special batch discharge chamber, constructed at the Brno University of Technology, Faculty of Chemistry, Czech Republic, was used for the first experimental part. This discharge chamber is separated by a diaphragm membrane with a pin hole at its centre. A single high voltage electrode is placed in each part of the chamber, which is filled by water solution. High frequency voltage (1 and 2 kHz) was used as a power source to treat a NaCl solution (1.5 l). After evaluation of all results it has been found that this kind of power supply, compared to DC, does not cause any unwanted overheating of the solution (initial conductivity 100 - 800 microS/cm) during its treatment and thus the hydrogen peroxide production efficiency is quite high. The second part of this thesis was done at the Ghent University, Department of Applied Physics, Belgium. Here the DC discharge was created in gas bubbles (He, Ar, N2 or Air) flowing water solutions. NaH2PO4 . 2H2O solution (5 microS/cm, V= 750 ml) was used to hydrogen peroxide production studies, Direct Red 79 (20 mg/l) and Direct Blue 106 (20 mg/l, V= 750 ml) solutions were chosen for the organic dyes destruction study. The minimal concentration of the H2O2 was obtained when 10 mA current was applied, while the maximum concentration was observed at the current 30 mA. It leads to the conclusion that concentration of hydrogen peroxide increases with increasing applied current. The organic decomposition showed the same trend. The higher energy was applied, the more organic dye was destructed. The third part of this thesis took place at the Queen's University of Belfast, Centrum for Plasma Physics, UK using high frequency plasma scalpel (Arthrocare). It was found that the hydrogen peroxide concentration has reached the maximal value in solutions with a small addition of an alcohol (0.25 %). Four different treated liquid 0.15 M water solutions of BaCl2, Na2CO3, KCl and NaCl (V= 20 ml) were used. The initial conductivity of the samples was around 13 mS/cm. From the taken results it was obvious that the biggest difference between pH values was obtained in the solution with the additional of ethanol. The active particles generated by discharge were detected by spectra, mainly OH radicals which are understood as precursors to hydrogen peroxide. The main innovation was study of the influence of additional of organic compound on the plasma process. It was obtained that plasma still can be generated in such solution kind which can be considered as the first step to plasma created in the pure organic liquid medium. The last part of this work looked at atmospheric pressure microplasma jet interaction with the liquid phase and it was carried out at the Nanotechnology & Integrated Bio-Engineering Centre (NIBEC), University of Ulster, UK during host internship. As a liquid medium a gold (III) chloride trihydrate (HAuCl4.3H2O) aqueous solution with different initial conductivity was used. Interestingly, even a very low current (0.05 and 0.2 mA) generates stable plasma and produces hydrogen peroxide which can be understood as a very good result. Here, H2O2 behaviours as an oxidizing agent which converts gold precursors into gold nanoparticles.
|
|
|
Diagnostika plazmatu generovaného ve vybraných konfiguracích elektrického výboje v kapalném prostředí
Vašíček, Michal ; Bartlová, Milada (oponent) ; Kozáková, Zdenka (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na srovnání stejnosměrného a vysokofrekvenčního (15-80 kHz) elektrického výboje generujícího nízkoteplotní plazma ve vodném roztoku chloridu sodného. V první části se především soustředí na rozbor volt-ampérových a Lissajousových křivek, které popisují jednotlivé fáze výboje: elektrolýzu, generaci bublin a samotné zapálení a hoření plazmatického výboje na štěrbině v dielektrické přepážce. Studuje také vliv frekvence, konduktivity elektrolytu, tloušťky diafragmy (či délky u kapiláry) a průměru štěrbiny na vlastní zapálení výboje, respektive na generaci bublin. Měření byla realizována v polykarbonátovém reaktoru o objemu 110 ml rozděleného polyacetátovou přepážkou na dvě stejné části, z nichž každá obsahovala nerezovou planární elektrodu. Na přepážce byly instalovány keramické disky Shapal-M o různých průměrech štěrbiny 0,3-0,9 mm a tloušťkách 0,3-1,5 mm. Počáteční konduktivita chloridu sodného byla zvolena v rozmezí 100-900 S/cm. Druhá část práce porovnává vliv stejnosměrného a vysokofrekvenčního napěťového zdroje na fyzikální vlastnosti roztoku (konduktivita, pH, teplota) a tvorbu peroxidu vodíku. V reaktoru o objemu 4 l s mícháním byla nainstalována keramická diafragma s tloušťkou 0,6 mm a dírkou o průměru 0,6 mm, která dělí reaktor na dvě části, z nichž každá obsahuje platinovou elektrodu. Měření probíhalo vždy za konstantního výkonu 45 W po dobu 40 minut na každém zdroji napětí. Peroxid vodíku byl vysrážen titanovým činidlem za tvorby žlutého komplexu, který byl spektrometricky stanoven. Vynesením závislosti výkonu vysokofrekvenčního výboje na frekvenci dostáváme exponenciální pokles frekvence se zvyšujícím se výkonem. Pro silnější přepážky je potřebné vyšší zápalné napětí pro stejnosměrný i vysokofrekvenční výboj. Pro větší průměry štěrbiny se musí nastavit nižší zápalné napětí, ale vyšší výkon pro oba režimy výboje.Zápalné napětí klesá s rostoucí konduktivitou v obou režimech díky tomu, že roztok s vyšší konduktivitou obsahuje více nosičů náboje, a proto stačí nižší napětí k zapálení výboje. Zatímco frekvence a výkon stejnosměrného výboje roste, výkon vysokofrekvenčního výboje s rostoucí konduktivitou klesá. Konduktivita i teplota roztoku elektrolytu se zvyšuje s rostoucí počáteční konduktivitou. Při vysokofrekvenčním a stejnosměrném výboji u anody je pozorován pokles pH do kyselé oblasti z důvodu tvorby reaktivních částic a elektrolýzy (u DC výboje), přičemž u katody je roztok alkalický. Koncentrace peroxidu vodíku lineárně roste během vysokofrekvenčního i stejnosměrného výboje v anodové části a je závislá na počáteční koncentraci elektrolytu.
|
|
|
Elektrické výboje ve vodných a organických roztocích
Klímová, Edita ; Brablec, Antonín (oponent) ; Kozáková, Zdenka (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na studium elektrických výbojů v kapalinách s důrazem na vodné roztoky. Generací výboje ve vodných roztocích dochází k současnému působení UV záření, rázových vln, elektrického pole a především reaktivních částic. To je možné využít v mnoha aplikacích, jako je například sterilizace, rozklad odpadních organických látek, litotrypse či další medicínské aplikace. Experimentální část této práce se věnuje diafragmovému uspořádání reakčního systému, v němž je reaktor rozdělen na dva elektrodové prostory propojené pouze malým otvorem v dielektrické přepážce. Tato přepážka je v první části z keramického neporézního materiálu Macor® o tloušťce 1 mm, průměr otvoru je 0,6 mm, v druhé části je pak použita keramika ShapalTM-M o tloušťce i průměru otvoru 1 mm. Experimentální část je rozdělena do dvou hlavních oblastí. V obou částech byl jako základní elektrolyt použit NaCl, jímž byla upravena výchozí vodivost všech roztoků na hodnotu 400 S/cm. Stejnosměrné napájecí napětí je regulováno tak, aby výkon v systému byl 100 W. V první části je pak zkoumán vliv přídavku vybraných alkoholů (ethanol, isopropylalkohol a glycerol) na efektivitu výboje v jejich vodném roztoku. Pro účel těchto měření byl navržen a sestaven speciální skleněný reaktor. Efektivita výboje je měřena spektroskopickým stanovením koncentrace komplexu titanového činidla a peroxidu vodíku, generovaného během procesu výboje. Výsledky ukazují, že zavedení dodatečné OH skupiny do reakce pomocí alkoholu nemá pozitivní vliv na efektivitu výboje, přičemž při použití isopropylalkoholu dochází dokonce k významnému poklesu množství generovaného peroxidu vodíku. Obsahem druhé části je porovnání vlivu materiálu elektrod použitých pro přivedení napětí do systému na efektivitu výboje, opět určenou rychlostí tvorby peroxidu vodíku stanovenou stejnou metodou jako v části první. Jako elektrody byly zvoleny nerezavějící ocel, platina, hliník, měď a uhlík. Jednotlivé materiály vykazují různou rychlost tvorby peroxidu vodíku při jinak stejných parametrech. Jako nejperspektivnější se jeví uhlíkové elektrody, jež jsou tvořeny inertním materiálem, u kterého lze předpokládat, že nijak neiniciuje rozklad peroxidu vodíku. Nejméně výhodným materiálem je pak měď, při jejímž použití v jednom elektrodovém prostoru k tvorbě peroxidu vodíku vůbec nedochází.
|
|
|
Studium vlivu elektrolytů na stabilitu a efektivitu diafragmového výboje
Němcová, Lucie ; Krčma, František (oponent) ; Kozáková, Zdenka (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na tzv. diafragmový výboj, což je jeden z druhů elektrického výboje v kapalině, který lze přiřadit mezi tzv. AOP´s techniky v současnosti stále více používané k čištění vody. Jedním z ukazatelů efektivity a stability diagramového výboje je vznik peroxidu vodíku. V teoretické části se nachází podrobnější popis principu elektrického výboje v kapalině, dále jsou zde uvedeny vlastnosti elektrolytů a popsána obecně spektrofotometrická metoda stanovení získaného vzorku. V experimentální části je uveden podrobný popis průběhu experimentu. Následuje část výsledky a diskuze, kde jsou uvedeny konkrétní výsledky jednotlivých měření a jejich zdůvodnění. Poslední kapitolou je závěr, který tvoří celkové shrnutí a zhodnocení všech výsledků. Při použití všech vybraných elektrolytů docházelo při diafragmovém výboji v roztoku k tvorbě peroxidu vodíku. Byly použity anorganické i organické elektrolyty. Mezi anorganické elektrolyty patřily např. roztoky halogenidů, dále dusičnan sodný jako zástupce dusičnanů, dihydrogenfosforečnan draselný jako zástupce fosforečnanů apod. Zástupcem organických elektrolytů byla kyselina citronová. Hlavní vliv na tuto tvorbu měla hodnota počáteční vodivosti elektrolytů. Největší vliv na efektivitu a stabilitu diafragmového výboje měly elektrolyty dihydrogenfosforečnan draselný a síran sodný. Jejich rychlostní konstanty dosahovaly při použití roztoku s počáteční vodivostí cca 400 mikrosiemens nejvyšších hodnot, konkrétně 0,0492 mmol/l.min a 0,048 mmol/l.min. Naopak nejnižší hodnoty dosahovala při přibližně stejné počáteční vodivosti rychlostní konstanta elektrolytu chloridu amonného – 0,0269 mmol/l.min. V průběhu experimentů se používaly nerezové a platinové elektrody. Bylo zjištěno, že materiál nemá vliv na generaci peroxidu vodíku. Peroxid vodíku vznikal pouze v katodovém prostoru.
|
host ::
RSS.