|
|
Syntéza funkčních keramických práškových materiálů
Čípová, Eva ; Maca, Karel (oponent) ; Částková, Klára (vedoucí práce)
Tématem bakalářské práce jsou elektrokeramické materiály, konkrétně materiály na bázi perovskitů. Teoretická část popisuje elektrokeramické materiály, jejich aplikace a možnosti jejich syntéz. Experimentální část je zaměřena na syntézy barium stroncium titanátu metodami v kapalném prostředí a v pevné fázi. Připravené prášky byly charakterizovány z hlediska morfologie, fázového složení a slinovatelnosti částic. Bylo zjištěno, že metodami v kapalné fázi, zejména precipitací, byly připraveny slabě aglomerované částice s jednofázovým složením, perspektivní pro přípravu hutné objemové keramiky.
|
|
|
Příprava keramických materiálů pro piezoelektrické aplikace
Karkuszová, Karina ; Spusta, Tomáš (oponent) ; Částková, Klára (vedoucí práce)
Diplomová práca sa zaoberá prípravou a spracovaním bezolovnatej piezokeramiky s perovskitovou štruktúrou. Pomocou syntézy v pevnej fáze (SSR) a syntézou v kvapalnej fáze (sol-gel) bol pripravený prášok draselno-sodného niobátu (KNN). Prášky boli tvarované pomocou jednoosého a izostatického lisovania a ďalej sintrované. Na sintrovaných vzorkách bola stanovená hustota, veľkosť zŕn a morfológia štruktúry. Za štandard bol zvolený prášok, pripravený reakciou v pevnej fáze sintrovaný v klasickej peci, na ktorom sa podarilo vďaka optimalizácii sintrovacieho cyklu dosiahnuť maximálnej hustoty 93 %TH. Optimalizácia sintrovania zahrňovala homogenizačný krok pri 950°C, ktorý podporil správny vývoj fázového zloženia a mikroštruktúry, nasledovalo sintrovanie pri 1120°C. Tento prístup bol ďalej využitý pre sintrovanie KNN prášku pripraveného sol-gel metódou. Maximálna dosiahnutá hustota sol-gel KNN prášku pri konvenčnom sintrovaní bola 92 %TH. Pre ďalšie porovnanie boli vzorky KNN SSR a sol-gel sintrované pomocou SPS (plazmové sintrovanie), ktoré zvýšilo ich výslednú hustotu na 97 %TH. Na vybraných vzorkách SSR s čistým fázovým zložením ((K0,5Na0,5)NbO3) bola odmeraná orientačná hodnota piezolektrického koeficientu d33 (pC/N), najvyššia sa pohybovala okolo 100 pC/N.
|
|
|
Synthesis and Study of Nano-Structured Perovskites for Applications in Organic Electronics
Jančík Procházková, Anna ; Kuřitka, Ivo (oponent) ; Částková, Klára (oponent) ; Krajčovič, Jozef (vedoucí práce)
Diversity and unique properties, such as exceptionally high photoluminescence quantum yields (PLQYs), predetermine metal halide perovskite nanoparticles (PNP) to be applied in optoelectronic and photonic devices. In this work, nature-inspired capping agents were employed not only for the PNP stabilization but also for modifying their surface to broaden the functionality of the resulting material. In the very beginning, a ligand-assisted precipitation technique was optimized for the preparation of the PNP. Here, adamantane-1-amine (AdNH2) alongside hexanoic acid (HeA) were chosen as capping agents for nanoparticles stabilization and passivation. It was demonstrated that the choice of the solvent system and the precipitation temperature have a crucial effect on the resulting optical properties of the colloidal solutions. Simultaneously, the influence of concentration of precursor chemicals on the resulting morphology and optical properties was investigated. Also, different carboxylic acids were tested as capping agents among AdNH2 and the colloidal stability of the resulting colloidal solutions was evaluated. To demonstrate the diversity of the ligand-assisted precipitation technique of PNP preparation, L-lysine and L-arginine were employed initially for the surface passivation. As a result, colloidal solutions with emission within a narrow bandwidth of the visible spectrum and remarkable photoluminescence quantum yield (PLQY) close to 100% were obtained. Blocking -amino group of L-lysine by tert-butoxycarbonyl group suggested preferential binding of the side chain of L-lysine to the perovskite core. Furthermore, defined amounts of water were added into the precursor solutions which caused shifts of emission spectra due to quantum confinement effects. Water molecules were assumed to form highly mobile species leading to the enhancement of controlling the perovskite lattice growth. Merging perovskite nanomaterials with peptides are expected to pave a way to the new class of materials possessing exceptional optoelectronic properties alongside self-assembly and sensing abilities. As a proof-of-concept, a cyclic(RGDFK) pentapeptide was used for PNP stabilization. However, peptides are known for their sensitivity to their environment. Therefore, peptide nucleic acid (PNA) was used for PNP stabilization as a robust artificial analogue for deoxyribonucleic acid (DNA). Here, optical properties of thymine-based PNA monomer and trimer stabilized PNP were studied. Additionally, the sensing ability of the PNA ligand for adenine moiety was demonstrated by photoluminescence quenching via charge transfer. We envision that combining the unique tailored structure of PNA and the prospective optical features of PNP could expand the applications especially in the field of optical sensing devices.
|
|
|
Practical applications of superconductivity
Mádrová, Tereza ; Langerová, Petra (oponent) ; Baumgartnerová, Alena (vedoucí práce)
This bachelor’s thesis is focused on the elaboration of a summary overview of the use of superconductivity in technical solutions and applications, which means not experimental use, but use in a real technical solution. This work deals with the description of basic superconductivity attributes in the first part (without which the principle of superconductivity cannot be fully understood and therefore description of superconductivity is a necessary part thesis), in the second part of the division of superconductors and superconducting categories according to specific criteria is described, and the last part of this thesis states examples of applications of superconductivity as we can encounter them in everyday life.
|
|
|
Syntéza a analýza kompozitních oxidových keramik v přítomnosti nekonvenčních energetických polí
Bartoníčková, Eva ; Lapčík, Ĺubomír (oponent) ; Zmeškal, Oldřich (oponent) ; Cihlář, Jaroslav (vedoucí práce)
Práce se zabývá syntézou a analýzou složených oxidových materiálů, zejména keramik s perovskitovou a perovskitovou-defektní strukturou.Syntézy uvedených keramických materiálů byly prováděny za nekonvenčních podmínek s využitím vysokoenergetických polí - MW pole za hydrotermálních podmínek, mechanochemickou cestou a polykondenzačními technikami. Ke komplexnímu popisu struktury syntetizovaných produktů byly využity tyto metody - rentgenová difrakce (XRD), Rietveld analýza, mikroanalýza pomocí EDS-SEM, rastrovací mikroskopie (SEM), stanovení specifického měrného povrchu pomocí BET metody, měření velikosti částic laserovou difrakcí (LD), infračervená spektroskopie (IR), termická analýza (TG). U definovaných struktur (perovskity typu La-Sr-Fe-Ti-O) byly prostudovány i elektrochemické vlastnosti. Část práce tvořilo studium chemické analýzy syntetizovaných kompozitních oxidových materiálů. Pozornost byla věnována využití nekonvenčních polí při rozpuštění těžko rozložitelných produktů.
|
|
|
Studium přípravy keramických membrán
Matějková, Michaela ; Částková, Klára (oponent) ; Bartoníčková, Eva (vedoucí práce)
V bakalářské práci byla vypracována literární rešerše zabývající se přípravou keramických membrán vhodných pro energetické aplikace (membránové reaktory, palivové články) a materiálů vhodných pro jejich přípravu. Na základě literární rešerše byla provedena polymerační glycinová syntéza vybraných keramických materiálů. Jako výchozí materiál byly zvoleny zirkonáty (Ba-Zr-O), které byly dopovány cerem, železem, hliníkem a manganem. Výsledné připravené prášky byly dále zpracovány na tuhé membrány pomocí uniaxálního lisování a slinování (relativní hustota těles až 93% t. h.). Poté byl studován vliv dopantů na vlastnosti (jako fázové složení, morfologie prášků a mikrostruktura keramik) připravených prášků i keramických membrán. K vyhodnocení byla použita rentgenová analýza, rastrovací elektronová mikroskopie, analýza specifického měrného povrchu a simultánní termická analýza.
|
|
|
Vývoj a inovace výrobních postupů funkčních vrstev tenkovrstvých solárních článků
Kadlec, Michal ; Vanýsek, Petr (oponent) ; Tauš, Peter (oponent) ; Vaněk, Jiří (vedoucí práce)
Disertační práce se zabývá skupinou tenkovrstvých fotovoltaických článků založených na barvivových nebo perovskitových absorpčních vrstvách světelné energie. Principiální funkčnost článku je založena na zachycení světla barvivem na fotosenzitizované polovodičové anodě s následnou regenerací barviva pomocí elektrolytu. V našem výzkumu se věnujeme přípravě a optimalizaci perovskitových solárních struktur na bázi TiO2/CH3NH3PbI3. Celkově bylo vyrobeno šest sérií experimentálních solárních článků s perovskitovou strukturou. První dvě série byly realizované podle chemického vzorce CH3NH3PbI3. U ostatních sérií jsme aplikovali teorii přidaného chlóru, čímž vznikl výsledný chemický vzorec CH3NH3PbI3Cl2. Definovali jsme požadavky na vytvoření aktivní perovskitové struktury v článku a určili jeho fotovoltaické vlastnosti v závislosti na složení.
|
|
|
Perovskitové materiály
Gavranović, Stevan ; Zmeškal, Oldřich (oponent) ; Pospíšil, Jan (vedoucí práce)
Bakalářská práce je zaměřena na studium elektrických vlastností perovskitových monokrystalů připravených metodou inverzní teplotní krystalizace (ITC). Měření byla provedena na organicko-anorganickém monokrystalu MAPbBr3 a na kompletně anorganickém monokrystalu CsPbBr3. Metodou rentgenové práškové analýzy (XRD) byla potvrzena krystalická struktura a chemické složení připravených monokrystalů. Pomocí slunečního simulátoru byly naměřeny stejnosměrné voltampérové charakteristiky, ze kterých metodou POPN byly stanoveny děrové pohyblivosti jednotlivých krystalů. Dále byly měřeny závislosti dielektrické permitivity na frekvenci při střídavém proudu. Monokrystal MAPbBr3 vykazoval lepší elektrické vlastnosti, tedy vyšší děrové pohyblivosti, než monokrystal CsPbBr3.
|
|
|
Studium optických vlastností tenkých vrstev perovskitů a jejich prekurzorů
Blahut, Jan ; Pospíšil, Jan (oponent) ; Zmeškal, Oldřich (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na studium optických vlastností tenkých vrstev perovskitů a příslušných prekurzorů. První dvě kapitoly teoretické části jsou teoretickým seznámením se studovanou problematikou, pojednávají o základech elektromagnetického záření a jeho interakcích s hmotou a základních informacích o perovskitových materiálech, zejména pak o jejich polovodičové struktuře. Zbylé dvě kapitoly se zabývají konkrétními principy a praktickým využitím metod a postupů jednak přípravy tenkých vrstev, jednak instrumentální charakteristiky tenkých vrstev z hlediska jejich optických vlastností. Experimentální část je zaměřena na přípravu roztoků perovskitů a jejich prekurzorů, kde proběhla replikace a optimalizace publikovaných postupů, přípravu tenkých vrstev těchto roztoků metodou spin coating a jejich následnou elipsometrickou charakterizaci za pomoci metody Tauc plot, modelování a fitování experimentálně získaných dat, které vedly ke stanovení indexu lomu, absorpčního koeficientu a šířky zakázaného pásu jednotlivých materiálů.
|
|
|
Implementation of polycyclic saturated systems in synthesis of advanced organic and hybrid materials for application in organic electronics
Jančík, Ján ; Částková, Klára (oponent) ; Todorov, Petar (oponent) ; Krajčovič, Jozef (vedoucí práce)
Advanced materials in all areas of industry have experienced an extreme boom in recent years due to the constant miniaturization of components and electronics, the creation of smart and functional materials, the development of new therapeutic and diagnostic methods, and finally, the improvement and streamlining of production processes. An important position in this system is in the sector of organic electronics, in which many technological companies and investors see a great future. To prove the flexibility, versatility, and scalability of the advanced materials, completely new adamantyl-substituted polythiophenes were prepared and investigated. As a strong competitors to commercially used materials, the novel polymers show that the field of organic electronics has not reached its borders until now. The wide characterisation and study of the new polymers was provided. To extend the research area, a series of completely new photoswitching molecules based on para-bis(2-thienyl)phenylene were designed, prepared, and investigated as another type of advanced organic materials. Following the actual trends, even perovskite materials were investigated. A completely new, environmentally friendly, low cost, and ease-of-use scalable method was invented and optimized for four mostly used hybrid lead-halide perovskites macro crystals preparation. This method could be the answer for the industrial production of high-quality, defect-free, and symmetrical perovskite macrocrystals. On the other hand, different kinds of perovskite nanoparticles were investigated to improve stability and properties. The basic ligand stabilisation was examined, focusing on adamantyl-based ligands and for improving properties, the stabilisation by polymeric matrix was designed. Adamantyl substituted polythiophenes were used as conductive matrix for perovskite nanoparticles in the form of thin layer stabilisation.
|
host ::
RSS.