|
|
2D materials for electrocatalysis and hydrogen generation as clean energy source
Sanna, Michela ; Kim, Daewoo (oponent) ; Urso, Mario (oponent) ; Pumera, Martin (vedoucí práce)
The electrochemical production of hydrogen from water is gaining more attention as a clean and renewable energy source in response to the alarming environmental issues caused by the exploitation of fossil fuels during the last centuries. However, the process can be considered an environmentally friendly alternative only if it is fuelled using renewable sources of energy, like solar energy, the largest carbon-free resource available on our planet. Solar energy can be converted to electricity via solar panels and electrical energy be used for water splitting via electrocatalysts, such as platinum. Alternatively, the water splitting to hydrogen can be carried out directly via solar light energy. However, the yields of direct photochemical water splitting are low. The combination of both approaches, also called photoelectrochemical water splitting, combines the best of both worlds – electrocatalytic water splitting with the aid of photons. For these reason, the study of novel materials based on earth-abundant elements that can be applied as photoelectrocatalysts for hydrogen generation is fundamental to guiding society toward more sustainable energy production. This thesis explores the potential of the emerging two-dimensional (2D) materials and related layered compounds, alongside investigations into the utility of 3D printing for fabricating functional electrodes in the field of photoelectrochemistry. The study of several transition metal selenophosphites confirmed their potential as photoelectrocatalysts for hydrogen generation, in particular under the influence of visible light. MAX phases were modified through exposure to fluorine gas and the properties of the obtained fluorinated MAX were investigated, starting from their morphology to their potential as photoelectrocatalysts for the hydrogen evolution reaction. The fluorinated phases showed better performances compared to the untreated MAX phases. The improved catalytic activity was attributed to photoactive oxyfluorides that formed as a consequence of the fluorination process. The photoactivity of the MAX phases was further investigated both by theoretical and experimental approaches, to understand the origin of the photocatalytic behaviour. The results showed that the presence of oxide impurities on the phases plays a crucial role in the photoelectrochemical production of hydrogen. The role of the oxides in the photocatalytic activity of these compounds inspired the fabrication and investigation of 3D printed electrodes and their modification with atomic layer deposited oxides, like TiO2, SiO2, and Al2O3. Also in this case, the presence of a thin layer of oxide on the surface of the electrode contributed to significantly better performances under the influence of visible light. The obtained results demonstrated the importance of the fundamental study of novel 2D materials for application in the photoelectrochemical production of hydrogen and open new insights into the fabrication of innovative 3D printed conductive devices that can be modified with functional materials for energy conversion.
|
|
|
Využití 3D digitalizace v památkové péči
Plánková, Dominika ; Falátková, Michaela (vedoucí práce) ; Doležalová, Eva (oponent)
Tato diplomová práce se zabývá využitím 3D technologií na poli památkové péče. V teoretické části se věnuje úvodu do problematiky památkové péče a následně světu inovativních technologií, konkrétně 3D skenování a softwarů používaných k tvorbě modelů, s důrazem na fotogrammetrii. Na základě těchto poznatků představuje základní metodické postupy pro snímání pomocí 3D scanneru a zpracování získaných dat v příslušných softwarech. V praktické části jsou tyto kroky aplikovány na konkrétní historickou budovu a její dějinný kontext. V neposlední řadě se práce zabývá různými způsoby využití 3D modelů. Kdy zohledňuje i jejich přínos pro veřejnost, edukaci a další zkoumání historické skutečnosti. V souladu s tím práce uvádí též použití technologií virtuální reality (VR), rozšířené reality (AR), 3D tisku a virtuálních výstav.
|
|
|
3D analýza dentálních a skeletálních změn po zubní a ortodontické terapii
Nocar, Adam ; Dostálová, Taťjana (vedoucí práce) ; Hubálková, Hana (oponent) ; Koberová Ivančaková, Romana (oponent)
3D analýza dentálních a skeletálních změn po zubní a ortodontické terapii Abstrakt Předkládaná disertační práce popisuje možnost využití 3D analýzy a 3D technologií ve stomatologické a ortodontické praxi. Analýza změn je dále popsána ve dvou konkrétních pracích, a to přesně zabývající se laserově tvrzenými 3D vytištěnými modely v ortodoncii a změnami po laserovém bělení zubů. Cílem první práce je analýza změn po ortodontické terapii z pohledu stability modelů vytištěných stereolitografií (SLA) ve srovnání s tradičními sádrovými odlitky po dobu tří let. Experimentální soubor dat se skládal z 36 ortodontických pacientů, z nichž každý měl modely vytištěné pomocí SLA a sádrové odlitky pro horní i dolní čelist, což vedlo k získání celkem 72 skenů ve formě souborů Standard Template Library (STL) a 72 tradičních otisků. Modely horního zubního oblouku byly zkonstruovány pomocí 3D tiskárny SLA, využívající fialový laserový paprsek o vlnové délce 405 nm ke ztuhnutí tekutého polymeru. Klasické sádrové odlitky byly připraveny v zubní laboratoři. K vyhodnocení rozdílů mezi zubními modely byl použit laboratorní skener k vytvoření virtuálních odlitků. Výsledky z 22 experimentálních souborů dat ukázaly vysokou míru shody mezi sádrovými odlitky a virtuálními povrchy s průměrným absolutním rozdílem 0,018 mm a směrodatnou...
|
|
|
Electrochemical study of novel materials for energy conversion application
Novčić, Katarina ; Rees, Neil (oponent) ; Kim, Daewoo (oponent) ; Pumera, Martin (vedoucí práce)
A promising alternative to resolve the current energy and environmental crisis lies in the utilization of electrochemical water splitting via hydrogen evolution reaction (HER). Therefore, there is urgency for investigation and development of new electrocatalysts for the energy conversion application. Different novel materials have been promising electrocatalysts for the HER. Among them, two-dimensional (2D) materials such as transition metal dichalcogenides (TMDs), MAX phases and MXenes have drawn much attention due to their distinctive electrochemical properties. Even though 3D-printing opened the way for the fast prototyping and manufacturing of electrode devices, their merging with different 2D materials still remains challenging. This Thesis deals with the electrochemical study of different novel materials for energy conversion applications and clean hydrogen production. It represents a study on the macroscopic and microscopic electrochemical performance of modified 3D-printed nanocarbon electrodes and TMDs, MAX phase, and MXene electrocatalysts. The macroscopic electrochemical activity is examined by traditional techniques such as voltammetry, providing information about the average electrochemical performance of the materials. Additionally, their microscopic electrochemical activity is performed by scanning electrochemical microscopy (SECM), which gives an insight into the local differences in the materials' electrochemical activity and provides information about the distribution and uniformity of the HER active sites on the material surfaces. This Thesis has broad implications for the general understanding of the electrocatalytic performance of novel 2D materials, which is important for their future development as electrocatalysts.
|
|
|
Návrh recyklačního zařízení PET lahví na výrobu filamentu pro 3D tisk
Huplík, Ondřej ; Kolomý, Štěpán (oponent) ; Sedlák, Josef (vedoucí práce)
Nárůst na popularitě 3D tisku a rostoucí množství plastového odpadu kladou důraz na hledání nových udržitelných a ekologických řešení. Práce se zabývá problematikou recyklace plastových materiálů a způsobu využití PET plastu v oblasti 3D tisku. V teoretické části jsou popsány současné možnosti recyklace plastů. Praktická část je zaměřena na návrh zařízení, které přijme páskované PET lahve a přivedením nad teplotu skelného přechodu přetvoří na filament. Zařízení je navrženo s ohledem na nákladovost a kompaktnost. Zařízení může být dále zlepšeno a přizpůsobeno pro různé typy plastových hmot.
|
|
|
Návrh technologie výroby kompozitního dílce s využitím prepregů bez autoklávu
Tellinger, Adam ; Gregor, Lukáš (oponent) ; Kupčák, Radim (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá problematikou výroby kompozitního dílu z prepregů mimoautoklávovou technologií. První částí diplomové práce je rešerše kompozitních materiálů a technologií výroby kompozitů. Navazuje další část, jež se zaměřuje na mimoautoklávové způsoby výroby kompozitních dílů s využitím prepregů. Obsahem praktické části je návrh několika variant prototypové výroby zadané součásti a následná výroba dílu. Výstupem je zhodnocení dosažených výsledků, porovnání výrobních metod, volba vyhovující varianty technologie výroby a tvorba technologické návodky pro tento zvolený způsob výroby kompozitního dílu.
|
|
|
Návrh antény pro LoRaWAN moduly
Paulysko, Tomáš ; Láčík, Jaroslav (oponent) ; Bednarský, Vojtěch (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá návrhem, optimalizací a realizací kompaktních antén pro LoRaWAN moduly, které operují v evropském kmitočtovém pásmu 868 MHz. Cílem je vytvořit antény, které jsou nejen efektivní a kompaktní, ale také snadno integrovatelné do 3D tištěných obalů IoT zařízení. V průběhu práce byly navrženy a numericky modelovány tři různé konfigurace mikrovlnných struktur obsahujících anténu. Tyto antény byly následně vyrobeny a měřeny. Měření prokázalo jejich schopnost dosáhnout činitele odrazu pod -15 dB. Nejlepší struktura dosáhla realizovaného zisku 1,13 dBi. Práce rovněž poukazuje na potřebu dalšího ladění a přizpůsobování antén pro zajištění optimálních parametrů v různých aplikacích.
|
|
|
Příprava výroby modelového podniku
Čermáková, Lucie ; Videcká, Zdeňka (oponent) ; Juřica, Pavel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá návrhem technologické přípravy výroby a výroby produktu spolu s návrhem modelového podniku zřízeného v prostorách laboratoře řízení podnikových procesů LAPROCO. Tento modelový podnik má za cíl podporu výuky bakalkářského programu Procesní management. V analýze je popsána laboratoř včetně jejího vybavení a studijní program a jeho obsahová náplň. Návrhová část se pak zabývá nastíněním modelového podniku a jeho činnosti.
|
|
|
Posouzení technologie 3D tisku jako alternativy ve výrobě
Balvín, Patrik ; Šafl, Pavel (oponent) ; Binar, Tomáš (vedoucí práce)
Bakalářská práce se věnuje technologií 3D tisku. V teoretické části jsou popsány hlavní metody 3D tisku, využívané materiály (jejich proces výroby, vlastnosti, výhody a omezení), degradace díky okolním vlivům, klasické metody výroby polymerních dílů a také zkoušky pro zjištění mechanických vlastností materiálů. V práci je také porovnána výhodnost využití 3D tisku v oblasti prototypování. Experimentální část je věnována měření vlivu degradace materiálů na houževnatost, tvrdost a pevnost v tahu materiálů PLA a PA6 CF15. Případová studie se zabývá návrhem úchytu zapalovací cívky a mobilního pracoviště pro 3D tisk.
|
|
| |
host ::
RSS.