|
|
Studium reakcí kyslíku a ozónu na povrchu konstrukčních materiálů
Krzyžanková, Anežka ; Brablec,, Antonín (oponent) ; Mazánková, Věra (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na prostudování reakcí ozonu a kyslíku s různými konstrukčními materiály. Ozon jakožto nestabilní plyn má tendenci podléhat samovolnému rozkladu, který může být urychlen reakcí s jinými látkami. Cílem této práce je zjistit průběh tvorby a zániku ozonu při kontaktu s různými látkami. Ozon je hojně využíván především díky svým dezinfekčním účinkům. Proto sledování těchto reakcí je přínosné pro volbu materiálu ozonizátoru, či jeho příslušenství. V teoretické části této práce jsou popsány důležité vlastnosti ozonu, možnosti využití tohoto plynu, různé metody generace, vlivy příměsí plynů a teploty na generaci a rozklad, metody stanovení koncentrace a povrchové reakce. V experimentální části byla pro silikonový a teflonový materiál sledována závislost vzniku ozonu na velikosti reakčního prostoru. Délka hadic byla 20—50 cm s vnitřním průměrem u teflonového materiálu 6 mm a u silikonového 7,99 mm. Dále byly pro silikon prováděny experimenty, u kterých byl sledován vznik ozonu s použitím kyslíku a s příměsí argonu jakožto pracovními plyny. V třetí sérii experimentů byl prozkoumán vznik a zánik ozonu v závislosti na změně reakční doby. V tomto experimentu bylo pracováno s keramickým materiálem o dvou různých vnitřních průměrech a dále s mosazným a nerezovým materiálem. Materiály byly konstruovány do trubiček o stejné délce 54 cm. Generovaný ozon z kyslíku byl uzavřen v příslušné reakční trubičce a byl sledován úbytek (zánik). Posledním experimentem byl sledován průběh vzniku ozonu v křemenné kyvetě v závislosti na reakční době a na složení pracovního plynu. Množství vzniklého ozonu bylo ve všech případech stanovováno pomocí absorpční spektrometrie. Během působení výboje systémem protékal ozon, který se adsorboval na povrch materiálu. V uzavřeném reakčním prostoru se nacházela směs plynů (adsorbovaný ozon, kyslík a argon v různých poměrech). Ke vzniku ozonu docházelo na povrchu materiálu. Adsorbovaný ozon se rozložil na molekulární a atomární kyslík, který dále reagoval s molekulou kyslíku z reakčního objemu. Ze získaných dat byla zjištěna reakční doba, pro kterou byla koncentrace vzniklého ozonu maximální. Pro většinu materiálů byla tato reakční doba okolo 6 minuty.
|
|
|
Barierové vrstvy na bázi polyparaxylylenu a jejich vlastnosti
Horák, Jakub ; Mazánková, Věra (oponent) ; Přikryl, Radek (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá přípravou a charakterizací bariérových vlastností vrstev parylenu C. Tyto vrstvy byly připravovány metodou chemické depozice z plynné fáze (CVD). Zájem o zkoumání těchto vrstev je velký především, kvůli možnosti jejich využití v muzejnictví, je totiž tendence využívat je jako bariérové vrstvy sloužící pro konzervaci muzejních archiválií a zabraňující dalšímu šíření koroze. Jako prekurzor pro depozice byl používán dimer chlorovaného derivátu para-xylylenu. Jako testované substráty pro charakterizace vlastností byly použity polypropylenové fólie, kovové plechy a křemíkové substráty. Polypropylénové fólie pro měření permeační rychlosti kyslíku, kovové plechy pro testy v korozní komoře a křemíkové substráty pro infračervenou spektroskopii s Fourierovou transformací (FTIR), konfokální laserovou skenovací mikroskopii (CLSM), skenovací elektronovou mikroskopii (SEM) a kontaktní profilometrie.
|
|
|
Měření koncentrace atomárního dusíku v dohasínajícím dusíkovém plazmatu
Josiek, Stanislav ; doc.Mgr.Pavel Slavíček, Ph.D. (oponent) ; Mazánková, Věra (vedoucí práce)
Čisté dohasínající dusíkové plazma a dusíkové plazma s různými příměsemi je v zájmu vědců již více než 50 let a bylo již publikováno mnoho článků na téma aktivní výboj, dohasínání, probíhající procesy a reakce. Z těchto informací lze vytvořit kinetické modely a následně spočítat koncentraci prvků v atomární formě. Diplomová práce se právě zabývá měřením koncentrace atomárního dusíku za různých podmínek (čas dohasínání, tlak, příměs). K určení koncentrace atomárního dusíku byla použita metoda titrace oxidem dusnatým do dohasínajícího výboje. Všechny experimentální výsledky byly získány optickou emisní spektroskopií. Optická emisní spektra byla změřena v rozsahu 300-600 nm. Mezi elektrodami ve výbojové trubici z křemenného skla byl udržován stejnosměrný výboj a celý experiment probíhal v proudícím režimu. Proudícím režim byl zvolen z důvodu vhodného časového rozlišení dohasínajícího výboje, řádově milisekundy. Pro jednotlivé experimenty byly zvoleny časy dohasínání v rozmezí 16 až 82 ms. Průtok dusíku byl 400 mln/min. Oxid dusnatý byl do dohasínajícího výboje přidáván v různých časech dohasínání a jeho průtok činil 0-10 mln/min. Stopová příměs methanu v čistém dusíku byla 0,006 % z celkového objemu proudícího plynu. Celkový tlak byl nastaven od 500 do 4000 Pa. u všech experimentů byl nastaven konstantní proud 150 mA a výkon se měnil podle velikosti tlaku. Ve všech spektrech byly identifikovány následující spektrální systémy: první pozitivní, první negativní a druhý negativní systém dusíku, dále NO a NO2*. Absolutní koncentrace atomárního dusíku byla určena metodou titrace NO. Přidaný methan zvyšuje disociaci molekulárního dusíku a tím pádem zvyšuje koncentrace atomárního dusíku. Tato práce přináší nové poznatky do dlouholetého výzkumu měsíce Titanu i studia procesů v dusíko-methanovém plazmatu.
|
|
|
Plazmochemická redukce korozních vrstev na měděných předmětech
Kujawa, Adam ; Slavíček,, Pavel (oponent) ; Mazánková, Věra (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá studiem plazmochemické redukce korozních vrstev na mědi. Jedná se o významnou konzervační metodu, která využívá účinku redukčních vlastností nízkotlakého vodíkového plazmatu na korozní vrstvy, vytvořených na kovových předmětech. Pro studium této metody byly připraveny tři sady měděných vzorků, které byly ponechány ve třech korozních prostředích. Vzorky byly nejdříve obroušeny na definovanou drsnost povrchu a to broušením brusnými papíry s různou zrnitostí. Obroušené vzorky byly ponechány korozi v parách jedné ze tří korozních kyselin – chlorovodíkové, dusičné a sírové – po dobu 12 dnů. Na takto zkorodovaných vzorcích byla provedena SEM/EDX analýza, která zjistila kromě mědi přítomnost kyslíku, dusíku, síry a chloru v korozní vrstvě a to v různých sloučeninách. Nejdůležitější části této diplomové práce bylo ošetření zkorodovaných měděných vzorků v plazmochemickém reaktoru. Reakčním plynem byl čistý vodík pod tlakem pohybujícím se kolem 200 Pa a průtoku 50 sccm. Výboj v křemenném reaktoru byl buzen pomocí RF generátoru (13,6MHz) s různým výkonem a to v kontinuálním nebo pulzním režimu výboje. Spektrum záření plazmatu bylo měřeno pomocí optické emisní spektroskopie. Celý proces byl monitorován sledováním intenzity záření OH radikálů ve snímaných spektrech, protože OH radikály jsou produkty reakce vodíkových radikálů v plazmatu a kyslíku v korozní vrstvě. Časové průběhy intenzit OH radikálů byly pro všechny tři typy korozních prostředí různé a navíc závislé na výkonu generátoru i režimu výboje. Při poklesu intenzity sledovaných OH radikálů na hodnotu 10% dosaženého maxima bylo ošetření ukončeno. Během celého procesu opracování byla také měřena teplota, aby nedocházelo k poškození samotného vzorku. Ošetřené vzorky byly opět podrobeny SEM/EDX analýze, která ukázala výrazný pokles kyslíku, dusíku, chloru a síry v korozní vrstvě ve prospěch koncentrace mědi. Míra odbourání korozních produktu byla závislá na nastaveném výkonu a střídě výboje. Získané výsledky přispějí k lepšímu poznání této metody používané pro ošetřování a konzervaci zkorodovaných povrchů archeologických nálezů a umožní následně její šetrnější aplikaci na měděné historické objekty.
|
|
|
Spektroskopické studium dohasínajících výbojů v dusíku a jeho směsích
Mazánková, Věra ; Kapička, Vratislav (oponent) ; Hrachová,, Věra (oponent) ; Krčma, František (vedoucí práce)
Cílem disertační práce je studium kinetických procesů v dohasínajícím plazmatu dusíku s příměsí kyslíku a dusíku ve směsi s argonem. Výsledky měření předložené v této práci jsou získány z optické emisní spektroskopie dohasínajícího plazmatu. Ve všech měřeních byl dobře identifikovatelný jev tzv. pink afterlow (maximální intenzita vyzařování) a vliv příměsí na tento jev. Pro měření byl vzhledem k našim experimentálním možnostem zvolen stejnosměrný výboj v proudícím režimu, kdy je možno dosáhnout časového rozlišení v řádově ms, což je pro studované jevy dostatečné. Měření bylo provedeno v rozsahu vlnových délek 300-800 nm. V naměřených spektrech byly identifikovány první pozitivní, druhy pozitivní a první negativní spektrální systémy dusíku a systémy NO beta a NO gama.Experimenty byly provedeny ve dvou konfiguracích aparatury, pro měření dohasínajícího plazmatu dusíku s příměsí kyslíku a pro měření dohasínajícího plazmatu ve směsi dusíku s argonem. V případě měření dusíku s příměsí kyslíku (koncentrace kyslíku do 0,2 %) byly k dispozici dvě výbojové trubice z různých materiálů – sklo PYREX a sklo QUARTZ. Aby bylo možno posoudit vliv teploty na procesy probíhající během dohasínání, byly provedeny dva typy měření za různých teplotních podmínek. Pro obě trubice bylo měření provedeno pro laboratorní teplotu 300 K a pro chlazení tekutým dusíkem (77 K) v místě spektroskopického měření. Celkový tlak byl při těchto experimentech 1 000 Pa a proud 200 mA. V naměřených spektrálních systémech byly identifikovány jednotlivé spektrální přechody a byly sestrojeny závislosti jejich intenzit na čase dohasínání. Dále byly vypočteny relativní vibrační populace jednotlivých stavů v závislosti na koncentraci kyslíku. Z relativních populací byla sestrojena i vibrační rozdělení pro jednotlivé stavy dusíku. Z výsledků obecně vyplývá, že s rostoucí koncentrací kyslíku lze pozorovat mírný nárůst populací molekulárního dusíku, ale koncentrace molekulárního iontu dusíku rapidně klesá. Při snížené teplotě se posouvá do pozdějších časů dohasínání. V trubici za skla QUARTZ lze pozorovat vymizení jevu pink afterglow už při velmi nízkých koncentracích kyslíku. Naopak dochází k nárůstu populací v pozdějším čase dohasínání. V případě směsi dusík-argon bylo měření provedeno pouze ve výbojové trubici ze skla PYREX a za teploty stěny 300 K. Konstantní byl udržován celkový výkon aktivního výboje na hodnotě 290 kW. Byl ale měněn celkový tlak v rozmezí 500-5 000 Pa a koncentrace argonu (0%-83%). Při nízkém tlaku 500 Pa je jev pink afterglow poměrně úzký a s rostoucím tlakem se jeho trvání podstatně prodlužuje. Současně se i maximum vyzařování posouvá k pozdějším časům. V závislosti na tlaku se podstatně mění i celková intenzita emise záření během dohasínání. Časový posun maxima intenzity vyzařování je v podstatě nezávislý na tlaku a maximum se nachází v pozdějším čase než v čistém dusíku. Celková intenzita vyzařování během dohasínání je ve směsi obsahující převážně argon podstatně nižší než v případě dohasínání čistého dusíku. Z dlouhodobějšího hlediska pak bude zajímavé porovnání experimentálně získaných výsledků s výsledky numerického modelování, jímž se zabývají spolupracující pracoviště na univerzitách v Portugalsku.
|
|
|
Generace peroxidu vodíku mikrovlnnou plazmovou tryskou
Staškovanová, Denisa ; Mazánková, Věra (oponent) ; Kozáková, Zdenka (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá generací peroxidu vodíku mikrovlnnou plazmovou tryskou v destilované a kohoutkové vodě. Cílem bylo charakterizovat množství vygenerovaného peroxidu vodíku v závislosti na různých experimentálních podmínkách a zjištění jeho stálosti. K určení, zda se peroxid vodíku ve vzorku vyskytuje, se používalo titanové činidlo. Metodou získání informace o koncentraci peroxidu vodíku byla spektrofotometrie. V závěru jsou formulovány zejména rozdíly koncentrace peroxidu vodíku podle změny experimentálních podmínek, jeho stálosti v plazmatem aktivované vodě a stálosti v komplexu s titanovým činidlem. Také jsou popsány rozdíly mezi generací v destilované a kohoutkové vodě.
|
|
|
Barierové multivrstevnaté povlaky
Sedláček, Ondřej ; Mazánková, Věra (oponent) ; Přikryl, Radek (vedoucí práce)
Tématem této práce je příprava a charakterizace vícevrstevnatých bariérových povlaků na polymerní a kovové substráty na bázi SiOx nebo organických molekul. Zabývá se určením jejich vlastností z hlediska propustnosti kyslíku a ochrany proti korozi. Výchozími materiály pro přípravu těchto vrstev jsou látky hexamethyldisiloxan, oktafluorocyklobutan a 4,12-dichlor[2.2]paracyklofan. Tyto vrstvy byly připravovány s ohledem na jejich využití jako bariérové povlaky pro využití v archeologii, a to s důrazem na protikorozní ochranu povlakovaných předmětů a na další specifické požadavky muzeí. U připravených vrstev byla provedena charakteristika jak z hlediska jejich fyzikálních vlastností - schopnost odolávat permeaci kyslíku, tak z hlediska jejich chemického složení. Metody použité pro charakterizaci zmíněných vlastností byly: infračervená spektrometrie (FTIR), měření kyslíkové propustnosti (OTR), skenovací elektronová mikroskopie (SEM), měření kontaktního úhlu a korozní zkoušce v umělé atmosféře.
|
|
|
Generace ozónu fotochemickými procesy v O2 a příměsích
Tomečková, Klára ; Blahová, Lucie (oponent) ; Mazánková, Věra (vedoucí práce)
Ozón je jedovatý plyn, který je pro živé organismy ve vysokých koncentracích smrtelný. Proto je možné tento plyn využít ke sterilizaci v mnoha odvětvích. Předmětem předkládané práce je generace ozónu pomocí různých metod a stanovení jeho koncentrace se zaměřením na povrchové reakce ozónu se stěnami reaktoru. Vygenerovaný ozón je možné dále využít právě v ozónoterapii. Teoretická část pojednává o vlastnostech a využití vzniklého ozónu. Dále byla zpracována rešerše o metodách, kterými je možné generovat ozón a následně o diagnostikách, kterými je možné stanovit jeho koncentraci. V experimentální části byla provedena generace ozónu a stanovení jeho koncentrace pomocí spektrofotometrické metody a jodometrické titrace. Byla také dlouhodobě měřena koncentrace ozónu v ovzduší pomocí Schönbeinovy metody.
|
|
|
Depozice a charakterizace polymerních vrstev připravených na bázi 2-methyl-2-oxazolinu
Tomečková, Klára ; Čech,, Jan (oponent) ; Mazánková, Věra (vedoucí práce)
Polyoxazoliny jsou třídou polymerů, které jsou svými vlastnostmi vhodným materiálem pro medicínské aplikace. Tyto polymery se vyznačují antibakteriálními vlastnostmi, které mohou zabránit bakteriální kolonizaci zdravotnických prostředků a významně tak snížit riziko infekce. Dále jsou polyoxazoliny zajímavé dobrou biokompatibilitou. Předmětem předkládané práce je příprava tenkých vrstev na bázi oxazolinu plazmovou polymerací. Tenké vrstvy byly připraveny plazmovou polymerací z 2-methyl-2-oxazolinových par v dusíkové atmosféře v dielektrickém bariérovém výboji. Při depozici byla zvyšována teplota substrátu. Polyoxazolinové vrstvy byly charakterizovány několika diagnostickými metodami. Fyzikální a chemické vlastnosti tenkých vrstev byly studovány pomocí SEM, AFM, FTIR, měřením kontaktních úhlů a nanoindentační metody. Bylo zjištěno, že vrstvy jsou homogenní, hydrofilní a mají vyšší obsah dusíku. Dále vrstvy vykazovaly viskoelastické vlastnosti. Polyoxazolinové vrstvy byly podrobeny antibakteriálním testům a testům biokompatibility, čímž bylo zjištěno, že vrstvy mají antibakteriální vlastnosti a podporují životaschopnost buněk.
|
|
|
Plazmochemická příprava polymerních vrstev na bázi 2-ethyl-2-oxazolinu a jejich diagnostika
Podzemná, Erika ; Menčík, Přemysl (oponent) ; Mazánková, Věra (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá depozicí tenkých polymerních vrstev na bázi 2-ethyl-2-oxazolinu, za použití dielektrického bariérového výboje v dusíkové atmosféře. Obecně jsou tyto polyoxazoliny charakterizovány dobrými antibakteriálními účinky, což z nich činí vhodný materiál pro aplikace v medicíně. Po přípravě vrstev byly studovány jejich vlastnosti pomocí tří metod. První z nich byly antibakteriální testy, u kterých bohužel nedošlo k potvrzení výše uvedených vlastnosti. Dále byla pomocí měření kontaktních úhlů stanovena volná povrchová energie vrstev, z které bylo možno odvodit, že se jedná o povrchy hydrofilní. Skenovací elektronovou mikroskopii byl zobrazen povrch vrstev i prvkové složení díky připojenému detektoru rentgenového záření.
|
host ::
RSS.