|
|
Hardenning of polymeric composites by nanotubes
Kuběna, Martin ; Zajíčková, Lenka (referee) ; Pantělejev, Libor (advisor)
This diploma thesis focuses on the influence of carbon nanotubes (CNTs) on the mechanical properties of a composite material with polyurethane (PU) matrix. The material was supplied in the form of thin films with thickness from 0.2 mm to 1.2 mm. The theoretical part of this thesis describes the production technology, properties and applications of composite materials PU/CNTs, and also deals with preparation technology and properties of both components of this composite material separately. The theoretical part also describes the principle of tensile testing of polymer materials. The experimental part of the thesis was primarily focused on comparing the tensile properties of a composite material PU/CNTs with tensile properties of pure PU. At first, tensile properties of pure PU were investigated, while the influence of various factors like strain rate, specimen thickness, heat treatment and aging was examined. In adition, stress relaxation tests and tests with strain rate jumps were performed on pure PU specimens. Then composite PU/CNTs was tested in tension and the results were compared with the results of tensile tests of pure PU. Composite material PU/CNTs was prepared with various concentrations, so it was possible to determine the effect of CNTs content on the tensile properties of the composite. The last part of this thesis deals with tensile tests of PU composite material with functionalized carbon nanotubes (PU/FCNTs), where the influence of surface modification (functionalization) of CNTs on the tensile properties composites was investigated. It was shown that the effect of both CNT and FCNT on mechanical properties of the composite is not significant. This conclusion was discussed on basis of the works of other authors, which do not unambiguously proved the positive effect of CNT or FCNT on mechanical properties of composites with polymer matrix.
|
|
|
Plasmonic Antennas
Kvapil, Michal ; Brzobohatý, Oto (referee) ; Novák, Stanislav (referee) ; Šikola, Tomáš (advisor)
Tato disertační práce pojednává o plazmonických anténách. Rezonanční vlastnosti plazmonických antén jsou studovány teoreticky i experimentálně. Teoretické výpočty jsou prováděny v programu Lumerical FDTD Solutions užitím numerické metody konečných diferencí v časové doméně. Pro experimentální studium byly antény vyrobeny pomocí elektronové litografie. Rezonanční vlastnosti vyrobených antén jsou studovány fourierovskou infračervenou spektroskopií. Práce se zaměřuje na studium rezonančních vlastností antén vyrobených na vrstvě nanokrystalického diamantu. Dále zkoumá možnost využití antén jako plazmonického senzoru funkcionalizovaného k detekci streptavidinu. Nakonec je představena anténa tvaru písmene V, u které dochází v důsledku porušení symetrie antény ke směrovému rozptylu dopadajícího světla. Tato směrovost se ovšem projevuje jen na vlnových délkách blízkých kvadrupólovému módu antény.
|
|
|
Functionalization of biodegradable polymers by itaconic anhydride
Michlovská, Lenka ; Hermanová, Soňa (referee) ; Vojtová, Lucy (advisor)
Předložená diplomová práce se zabývá přípravou biodegradabilního termosenzitivního triblokového kopolymeru na bázi polyethylenglykolu, kyseliny polymléčné a polyglykolové (PLGA-PEG-PLGA) a dále pak především jeho modifikací anhydridem kyseliny itakonové (ITA), který dodá kopolymeru jak reaktivní dvojné vazby tak i funkční karboxylové skupiny důležité pro reakci s biologicky aktivními látkami. Hlavním cílem bylo optimalizovat reakční podmínky pro dosažení nejvyššího stupně navázání ITA na polymer za vzniku ITA/PLGA-PEG-PLGA/ITA. Uvedený kopolymer je po vytvoření heterogenního kompozitu např. s hydroxyapatitem vhodný pro biomedicíncké aplikace především v oblasti tkáňového inženýrství jako dočasná náhrada či fixace tvrdých tkání (kostí). V teoretické části uvedené práce jsou na základě literární rešerše obecně popsány hydrogely, jejich rozdělení, síťování a degradace. Stručně jsou rozepsány fyzikální a chemické vlastnosti a syntéza jednotlivých biomateriálů použitých při syntéze, anhydridu kyseliny itakonové a jejich kopolymerů. Experimentální část popisuje detailně syntézu PLGA-PEG-PLGA kopolymeru polymerací za otevření kruhu pomocí vakuové linky a Schlenkových technik. Byla sledována i kinetika polymerace s navržením nejvhodnějších podmínek syntézy. Uvedený kopolymer byl následně modifikován anhydridem kyseliny itakonové opět katalytickou reakcí za otevření kruhu. V důsledku optimalizace reakčních podmínek byl sledován vliv teploty, rozpouštědla, času a čistoty vstupních látek. Výsledný ITA/PLGA-PEG-PLGA/ITA kopolymer byl charakterizován pomocí 1H NMR, FT-IR a GPC metody. Byly sledovány kinetiky polymerace PLGA-PEG-PLGA kopolymeru a to z přesublimované a nepřesublimované kyseliny polymléčné a polyglykolové. V obou případech probíhala kinetika reakcí bez přítomnosti rozpouštědla při 130 °C po dobu 3 hodin s konverzí asi 90 %. Delší čas neměl vliv na růst konverze. U kinetiky z nepřesublimovaných monomerů byl sledován během několika prvních minut prudký nárůst konverze a pak již byl průběh konstantní, na čase nezávislý. Výsledná polydisperzita kopolymeru byla 1,26 a molekulová hmotnost 7155 g/mol. Optimálních podmínek bylo dosaženo u polymerace z přesublimovaných monomerů, kdy byl nárůst konverze do hodnoty 88 % získané během 2,5 hodin téměř lineární (polymerace byla živá) a poté byl progres konstantní. Byl získán přesně definovaný PLGA-PEG-PLGA kopolymer o molekulové hmotnosti 7198 g/mol a polydisperzitě 1,20. Nejlepších podmínek při syntéze ITA/PLGA-PEG-PLGA/ITA kopolymeru bylo dosaženo reakcí bez přítomnosti rozpouštědla při 110 °C po dobu 1,5 hodiny s přesublimovaným anhydridem kyseliny itakonové, kdy bylo na původní kopolymer navázáno 76.6 mol. %. Výsledná molekulová hmotnost kopolymeru (5881 g/mol) s polydisperzitou 1,37 stanovená pomocí GPC se shodovala s vypočítanou molekulovou hmotností z 1H NMR i s teoretickou molární hmotností (Mn(teor)/Mn(GPC)/Mn(NMR) = 1/0,89/0,96).
|
|
|
Functionalized nanostructures
Váňa, Rostislav ; Kvapil, Michal (referee) ; Kolíbal, Miroslav (advisor)
This thesis deals with functionalized nanoparticles. In the first part there are mentioned materials suitable for a functionalization, the usage of functionalized nanoparticles in medicine and biochemistry and detection methods of changes of optical properties. In the second part changes of optical properties after functionalization are investigated by spectroscopic ellipsometry and FTIR spectroscopy.
|
|
|
Ion-selective membrane with antimicrobial effect
Gablech, Evelína ; Farka,, Zdeněk (referee) ; Soukupová,, Jan (referee) ; Drbohlavová, Jana (advisor)
Tato práce se zabývá zlepšením antimikrobiálních vlastností komerčních polymerních membrán používaných v mlékárenském průmyslu pro filtraci mléčných výrobků jako je syrovátka. Tyto membrány trpí kontaminací způsobenou mikroorganismy přítomnými v mléce během procesu filtrace. Toto biologické znečištění ovlivňuje životnost membrány i samotný filtrační proces. Pro ochranu membrány před vytvořením biofilmu z mikroorganismů byly tyto membrány modifikovány pomocí plazmových metod tak, aby došlo k funkcionalizaci aminovými skupinami pro následnou imobilizaci nanočástic stříbra a selenu. Antimikrobiální aktivita obou typů nanočástic a membrán s imobilizovanými nanočásticemi byla stanovena proti buněčným kmenům Staphylococcus aureus a Escherichia coli.
|
|
|
Functionalization of gold nanoparticles for imaging
Jakubechová, Jana ; Pekárková, Jana (referee) ; Drbohlavová, Jana (advisor)
The diploma thesis deals with synthesis of gold nanoparticles and their surface functionalization suitable for in vitro imaging. In this view there are requirements for optical properties such as stability, monodispersity and no presence of cytotocxicity. In order to fulfill these demands the synthesis by Turkevich method with surface modification by glutathione and polytethylenglycol was performed. Analytical methods such as DLS, SEM and Zeta potential measurement were utilized to characterize the physical and chemical properties of synthesized gold nanoparticles. Finally, MTT assay was performed to evaluate toxicity of gold nanoparticles using HEK 293 cell line.
|
|
|
Magnetic particles as analytical tool in medicine
Gablech, Evelína ; Pekárková, Jana (referee) ; Hubálek, Jaromír (advisor)
This work reports on knowledge of magnetic nanoparticles, modification of their surface and their using in different areas. Literature review describes using MNPs in separation techniques of analytic biochemistry to imobilizate nucleic acids and proteins. The matter of experimental part is synthesis of MNPs using coprecipitation of iron salts and next modification of their surface. In MNPs preparation the effect of the presence of PEG in the reaction mixture and the temperature effect on the resulting properties of MNPs was examined. MNPs surface was modified by two different methods, emulsion polymerization method with precursors MMA and AAc, and carboxylation method using 11 -mercaptoundecanoic acid. PEG or temperature had little effect on the properties of the prepared MNPs. Establishing carboxyl groups succeeded only when the method of emulsion polymerization was used.
|
|
|
Functionalization of polyolefins by grafting
Paulenka, Igor ; Petruš, Josef (referee) ; Petrůj, Jaroslav (advisor)
The theoretical part of the diploma thesis is focused on the funcionalization of polyolefins in order to accelerate their degradation and to increase their carbon content from renewable resources with focus on hydroxyacids. The experimental part is focused on preparing samples and studying the properties of the polypropylene and polyethylene blends with the polylactide with different contents of the initiator and the maleic anhydride. Samples were evaluated by determining the degree of conversion maleic anhydride, differential scanning calorimetry, infrared spectroscopy, melt flow index and mechanical properties.
|
|
|
Biofunctionalization of deposited quantum dots
Jakubechová, Jana ; Venerová, Tereza (referee) ; Drbohlavová, Jana (advisor)
The goal of this bachelor thesis is to functionalize the deposited quantum dots (QDs). QDs are prepared thanks to nanoporous alumina template in process of anodic oxidation of Ti film on a silicon wafer followed with modification of gold in process of pulse deposition. The final objective is the subsequent observation of fluorescent properties changes. QDs shows outstanding optical characteristics which can be used for labeling and imaging in biological systems. Thanks to their unique fotostability, they allow long term observation of biomolecules.
|
|
|
Nanoparticle treatment technology to improve their dispersibility for use in cemt composites
Závacký, Jakub ; Sťahel,, Pavel (referee) ; Hela, Rudolf (advisor)
The diploma thesis deals with the possibility of using the addition of nanoparticles to improve the properties of cement composites. The theoretical part summarizes the findings of research in this area with a focus on methods of dispersion of nanoparticles and their treatment for use in cement composites. The experimental part focuses on the comparison of methods of dispersion and plasma treatment of reduced graphene oxide (rGO) nanoparticle solutions from the point of view of the agglomeration process. During this work, a method of systematic optical/visual monitoring of sedimentation/agglomeration was developed to complement sophisticated methods such as spectrophotometry (UV/Vis) and electron microscopy (SEM). Furthermore, the effect of the addition of rGO on the properties of cement mortar, in the form of aqueous solutions prepared by the dispersion methods determined in the previous section, was investigated.
|
guest ::
