|
|
Preparation and Characterization of Porous Cerium Oxide/Carbon Bilayers on Silion Substrates
Dubau, Martin ; Matolínová, Iva (vedoucí práce) ; Jiříček, Petr (oponent) ; Píš, Igor (oponent)
Předložená doktorská práce pojednává o porézních dvojvrstvách ceroxid/uhlík na křemíku. V této souvislosti jsou zkoumány amorfní uhlíkové vrstvy (a-C) a dusíkem modifikované amorfní uhlíkové vrstvy (CNx). Je studován vliv různých parametrů při přípravě ceroxidových vrstev na morfologii finálních dvojvrstev ceroxid/uhlík. Byla nalezena korelace mezi morfologií dvojvrstvy a stechiometrií ceroxidové vrstvy prostřednictvím XPS. Dále je prezentována studie ohledně chemického složení uhlíkových vrstev pomocí různých spektroskopických metod. Bylo zjištěno, že chemické složení připravených uhlíkových vrstev silně zavisí na parametrech přípravy a ovlivnuje jejích chování při leptání v kyslíkovém plazmatu respektive při depozici ceroxidu.
|
|
|
Příprava nanokompozitních tenkých vrstev
Kratochvíl, Jiří ; Kylián, Ondřej (vedoucí práce) ; Straňák, Vítězslav (oponent)
Nanokompozitní tenké vrstvy mohou najít uplatnění zejména ve fotovoltaice, optice, při výrobě senzorů či v biolékařských aplikacích. Tato práce se zabývá výrobou a charakterizací vrstev kovové nanočástice-polymer, které mají přímé uplatnění jednak díky svým optickým vlastnostem (např. povrchem zesílená Ramanova spektroskopie), jednak díky svému antibakteriálnímu účinku (biomedicína). Kovové nanočástice jsme vyráběli jednak pomocí magnetronového naprašování (ostrůvkový růst), jednak pomocí plynových agregačních nanočásticových zdrojů, čímž jsme dostali nanočástice s velmi rozdílnou morfologií. Jako materiál pro nanočástice jsme zvolili stříbro zejména kvůli jeho antibakteriálním účinkům. Jako matrici jsme použili naprašovaný Nylon a PTFE (polytetrafluoroethylen), tedy dva polymery s výrazně odlišnou chemickou strukturou a s ní související rozdílnou povrchovou energií. Nejdříve jsme srovnali růst obou typů nanočástic na podkladových vrstvách naprašovaného Nylonu a PTFE. Dále jsme srovnávali vlastnosti nanokompozitů polymer-Ag-polymer také pro oba typy kovových nanočástic a pro obě matrice. Vlastnosti jsme určovali zejména s ohledem na stabilitu ve vodě (antibakteriální povrchy), při zvýšené teplotě (možnost sterilizace zahřátím) a stabilitu na vzduchu (uskladnění). Nakonec byly provedeny testy, které měly za...
|
|
|
Low Platinum Content Thin Film Catalysts for Hydrogen Proton Exchange Membrane Fuel Cells
Václavů, Michal ; Matolín, Vladimír (vedoucí práce)
V práci je demonstrována účinnost nových typů katalyzátorů pro anodu vodíkových palivových článků s polymerní membránou na bázi Pt-CeO2 a Pt-Sn-CeO2, připravených pomocí magnetronového naprašování, které umožňují dosáhnout výrazného snížení obsahu platiny v anodovém katalyzátoru. Tento způsob přípravy umožňuje dosáhnout velké koncentrace platiny v iontovém stavu, zejména Pt2+ , která je dávána do souvislosti s vysokou aktivitou katalyzátoru. Je studován vliv nosiče katalyzátoru na výkon, dále je studována stabilita v prostředí palivového článku pomocí modelového systému. Byla studována interakce katalytických vrstev s vodíkem ve vakuu a za atmosférického tlaku, zvýšené teploty a vlhkosti. Byla potvrzena stabilita platiny v iontovém stavu i za podmínek panujících v palivovém článku. V další části práce je studována možnost snížení obsahu platiny na katodě s využitím naprašovaných katalyzátorů na bázi Pt-Co a Pt-Ni. Je ukázáno, že naprašovaný slitinový katalyzátor umožňuje zvýšit hmotnostně specifickou aktivitu více než dvakrát a byly vymezeny podmínky přípravy, které umožňují toto zvýšení.
|
|
|
Investigation of defects in thin metallic films
Hruška, Petr ; Čížek, Jakub (vedoucí práce)
V předkládané práci byly studovány tenké Mg vrstvy připravené pomocí RF magnetronového naprašování. Pozitronová anihilační spektroskopie s laditelnou energií (VEPAS) byla použita při studiu defektů v Mg vrstvách. VEPAS byla doplněna skenovací elektronovou mikroskopií a difrakcí rentgenového záření za účelem určení velikosti zrn, fázového složení a textury. Byl zkoumán vliv různé rychlosti depozice, teploty depozice, žíhání, odlišných substrátů a tloušt'ky vrstev na množství defektů v Mg vrstvách. Studium defektů pomocí VEPAS ukázalo, že ve zkoumaných Mg vrstvách jsou pozitrony zachýtávány v misfit dislokacích a vakanci podobných defektech v okolí hranic zrn a že jejich množství může být sníženo depozicí za zvýšené teploty. 1
|
|
|
Studium defektů v tenkých kovových vrstvách
Hruška, Petr ; Čížek, Jakub (vedoucí práce) ; Bulíř, Jiří (oponent)
V předkládané práci byly studovány tenké Mg vrstvy připravené pomocí RF magnetronového naprašování. Pozitronová anihilační spektroskopie s laditelnou energií (VEPAS) byla použita při studiu defektů v Mg vrstvách. VEPAS byla doplněna skenovací elektronovou mikroskopií a difrakcí rentgenového záření za účelem určení velikosti zrn, fázového složení a textury. Byl zkoumán vliv různé rychlosti depozice, teploty depozice, žíhání, odlišných substrátů a tloušt'ky vrstev na množství defektů v Mg vrstvách. Studium defektů pomocí VEPAS ukázalo, že ve zkoumaných Mg vrstvách jsou pozitrony zachýtávány v misfit dislokacích a vakanci podobných defektech v okolí hranic zrn a že jejich množství může být sníženo depozicí za zvýšené teploty. 1
|
|
|
Characterization of highly porous Pd-modified SnO2 sputtered thin films for H2 detection
Chundak, Mykhailo ; Veltruská, Kateřina (vedoucí práce) ; Jiříček, Petr (oponent) ; Šmíd, Břetislav (oponent)
Název práce: Charakterizace vysoce porézních Pd-modifikovaných SnO2 naprášovaných tenkých vrstev pro detekci H2 Autor: Mgr. Mykhailo Chundak Katedra / Ústav: Katedra fyziky povrchů a plazmatu Vedoucí doktorské práce: RNDr. Kateřina Veltruská, CSc., Katedra fyziky povrchů a plazmatu Abstrakt: Doktorská práce je věnována studiu tenkých vrstev oxidu cínu, čistých i dopovaných paladiem, připravených magnetronovým naprašováním s využitím depozice pod úhlem (GLAD). Byl zkoumán vliv depozičních parametrů na změnu morfologie, krystalické struktury a chemického stavu. Vzorky byly charakterizovány různými metodami: rentgenovskou difrakcí (XRD), rentgenovskou fotoelektronovou spektroskopií (XPS), fotoelektronovou spektroskopií s využitím synchrotronního záření (SRPES), řádkovací elektronovou mikroskopií (SEM) a transmisní elektronovou mikroskopií s vysokým rozlišením (HRTEM). Připravené vrstvy vykazovaly vysokou porozitu, kterou je možné řídit depozičními parametry (úhel depozice, tlak plynu a výkon magnetronového výboje). Vysoce porézní vrstvy SnO2 GLAD a Pd-dopované SnO2 GLAD byly deponovány na substrát při pokojové teplotě a při 300 řC. Tyto vrstvy vykazovaly polykrystalickou strukturu s příměsí amorfní části, jejíž podíl byl dán podmínkami přípravy. Pomocí HRTEM byla určena velikost krystalků, pohybovala se od 5...
|
|
|
Modifikace povrchů pomocí kovových a polymerních nanočástic
Steinhartová, Tereza ; Hanuš, Jan (vedoucí práce) ; Matoušek, Jindřich (oponent)
Teoretická část práce se zabývá základní charakteristikou nízkoteplotního, nízkotlakého plazmatu. Dále popisuje principy přípravy polymerních a nanokompozitních vrstev v tomto typu plazmatu. Také osvětluje základní principy metod, které byly použity k charakterizaci vzorků. Experimentální část se zabývá optimalizací přípravy nanokompozitních vrstev tvrdého plazmového polymeru a měděných nanočástic pomocí plynového agregačního zdroje a plazmové polymerace z plynného prekurzoru. Tento způsob přípravy je výhodný, protože umožňuje nezávislou kontrolu procesu přípravy nanočástic a plazmové polymerace. Při optimalizaci byl brán ohled na tvrdost polymerní matrice, která musela mít zároveň dobrou adhezi k substrátu. Nastavením podmínek v plynovém agregačním zdroji pak bylo možné měnit koncentraci mědi ve vrstvách. Časová stabilita nanočástic v nanokompozitní vrstvě se ukázala být větší, než stabilita nanočástic nezabudovaných do matrice. Také jsme ukázali, že opracováním nanokompozitních vrstev v dusíkovém plazmatu lze zvýšit koncentraci mědi na povrchu nanokompozitu. V další části práce se zabýváme přípravou nanokompozitů titanu a nylonových nanočástic. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Vytváření tenkých kovových vrstev magnetronovým naprašovacím zařízením
Rogozhnikova, Mariia ; Hylský, Josef (oponent) ; Strachala, Dávid (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na popis magnetronového naprašovacího zařízení NP 12 pro depozici tenkých kovových vrstev. V práci je nejprve uvedena problematika kovových vrstev, následuje přehled metod jejich vytváření a popis magnetronového naprašování. V praktické části došlo k vytvoření manuálu k ovládání naprašovacího zařízení a poté k realizaci deseti vzorků. Naprášena byla měď, hliník a titan na skleněný a křemíkový substrát a zároveň byly zjištěny vhodné procesní parametry zařízení. V závěru práce došlo k vyhodnocení vzorků z hlediska rovinnosti povrchu a čistoty naprášených vrstev za pomocí AFM, SEM měření.
|
|
|
Ultra tenké vrstvy nanášené magnetronovým naprašováním a jejich charakterizace
Petr, Martin ; Kylián, Ondřej (vedoucí práce) ; Straňák, Vítězslav (oponent) ; Tichý, Milan (oponent)
Práce je zaměřena na depozici tenkých a ultratenkých vrstev plazmových polymerů, jejich charakterizaci a přípravu nanokompozitů kov/plazmový polymer. Charakterizace vrstev byla částečně prováděna in-situ bez vystavení vzorků okolní atmosféře - metodou spektrální elipsometrie byla měřena tloušťka vrstev, metodou XPS pak chemická struktura vrstev. Po přípravě vzorků byla ex-situ měřena morfologie vrstev i jejich optické vlastnosti. Ukazuje se, že v počátečních stádiích růstu vlastnosti vrstev plazmových polymerů závisí na jejich tloušťce i na materiálu substrátu. Pro připravené nanokompozity kov/plazmový polymer byla rozvinuta celá řada aplikací: mohou sloužit jako superhydrofobní povrchy, gradientní povrchy, substráty pro Ramanovu spektroskopii nebo jako antibakteriální vrstvy. Velká pozornost byla věnována také speciálním optickým vlastnostem připravených nanokompozitních vrstev. Práce má experimentální charakter.
|
|
|
Studium nových katalytických materiálů pro palivové články s polymerní membránou
Homola, Petr ; Matolín, Vladimír (vedoucí práce) ; Jiříček, Petr (oponent)
Název práce: Studium nových katalytických materiálů pro palivové články s po- lymerní membránou Autor: Petr Homola Katedra: Katedra fyziky povrchů a plazmatu Vedoucí diplomové práce: Prof. RNDr. Vladimír Matolín, DrSc. Abstrakt: Předložená diplomová práce se zabývá studiem tenkých vrstev na bázi platiny a oxidů ceru za účelem jejich použití v palivových článcích s polymer- ní membránou (PEMFC). Metodou magnetronového naprašování byla připrave- na sada vzorků s odlišným množstvím platiny. Vzorky byly zkoumány metodou rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS) a výsledky byly konfrontovány s parametry naprašování. Bylo zjištěno, že chemický stav platiny je závislý na jejím množství v tenkých vrstvách. Čím méně platiny bylo v tenké vrstvě obsaženo, tím méně byl zastoupen stav Pt0 a zastoupení stavů Pt2+ a Pt4+ rostlo. Dále byla pomocí XPS zkoumána teplotní stabilita připravených vrstev v intervalu teplot od pokojové do 250 ◦ C. Metodou infračervené absorpční spektroskopie (IRAS) byla měřena adsorpce oxidu uhelnatého. Byla pozorována rostoucí míra adsorpce na vzorku pravděpodobně související s redukcí platiny za rostoucí teploty. Měření dalších vzorků byla znehodnocena silnou kontaminací karbonyly niklu. Klíčová slova: PEMFC, oxid ceru, magnetronové naprašování, XPS, adsorpce CO
|
host ::
RSS.