|
|
Effect of sub-micrometer structural features on rheology of polymer nanocomposites
Lepcio, Petr ; Chodák,, Ivan (referee) ; doc.Ing.Marián Lehocký, Ph.D. (referee) ; Jančář, Josef (advisor)
Polymerní nanokompozity (PNCs) mají slibnou budoucnost jako lehké funkční materiály zpracovatelné aditivními výrobními technologiemi. Jejich rychlému rozšíření však brání silná závislost jejich užitných vlastností na prostorovém uspořádání nanočástic (NP). Schopnost řídit disperzi nanočástic je tak klíčovým předpokladem pro jejich uplatnění ve funkčních kompozitech. Tato práce zkoumá přípravu polymerních nanokompozitů v modelové sklotvorné polymerní matrici roztokovou metodou, technikou schopnou vytvářet prostorové uspořádání nanočástic řízené strukturními a kinetickými parametry přípravného procesu. Prezentované výsledky popisují rozdíly mezi změnami rheologického chování roztoku polystyrenu při oscilačním smyku s vysokou amplitudou (LAOS) vyvolanými nanočásticemi. Výsledky vedou k závěru, že vysoce-afinní OP-POSS nanočástice při nízkých koncentracích dobře interagují s PS a tvoří tuhé agregáty, zatímco nízko-afinní OM-POSS nanočástice za těchto podmínek neovlivňují deformační chování polymerních řetězců. Dále byla pozornost zaměřena na vliv použitého rozpouštědla na uspořádání nanočástic v SiO2/PMMA a SiO2/PS nanokompozitech, který je v literatuře prezentován jako parametr řídící prostorové uspořádání nanočástic v pevném stavu. Důraz byl kladen na kvalitativní rozdíly mezi „špatně dispergovanými“ shluky nanočástic, které byly na základě rheologie a strukturální analýzy (TEM, USAXS) identifikovány jako polymerními řetězci vázané nanočásticové klastry a dva typy agregátů, jeden termodynamického a druhý kinetického původu. Jednotlivé druhy agregátů se vyznačují odlišnými kinetikami vzniku a rozdílnými vlastnostmi jak mezi sebou, tak v porovnání s dispergovanými nanočásticemi. Pozorované typy disperze nanočástic byly kvantitativně posouzeny podle svých rheologických vlastností během roztokové přípravy, podle kterých byla vyhodnocena míra adsorpce polymeru na povrch nanočástic a atrakce ve vypuzeném objemu. Výsledky byly porovnány s teorií PRISM. Důležitost uspořádání nanočástic byla demonstrována na porovnání teplot skelných přechodů různých struktur při stejném chemickém složení.
|
|
|
Scintillation SE Detector for VP SEM
Kozelský, Adam ; Čudek, Pavel (referee) ; Jirák, Josef (advisor)
This work contains description of basic properties and principles of electron microscopy focused on scanning electron microscopy. It describes construction solutions of a microscope, interaction between electron beam and sample, generation of backscattered and secondary electrons. Next chapters are dealing with development of electron microscopy and environmental scanning electron microscopy. The experimental part of this thesis is focuses on the detection of secondary electrons with scintillation detector in environmental scanning electron microscope at higher pressure in the specimen chamber. Concretely is focused on optimization of collecting grid voltage and measurement of pressure dependences.
|
|
|
Surface-enhanced resonance Raman scattering of Zn(II) porphyrins in systems with aggregated and non-aggregated Ag nanoparticles
Spáčil, Dušan ; Vlčková, Blanka (advisor) ; Procházka, Marek (referee)
In this diploma thesis, SERRS(Surface - enhanced resonance Raman Scattering) and SERS (Surface - enhanced Raman Scattering), surface of plasmon extinction spectra and TEM images of systems with tetracationic zinc porphyrin ZnTMPyP and silver nanoparticles (Ag NPs) were studied and interpreted. The systems with isolated nanoparticles and the systems with compact aggregates were investigated. The systems with isolated nanoparticles were prepared by addition of ZnTMPyP to hydrosol of Ag NPs. NaCl was added to this system and so compact aggregates were prepared. SERRS and SERS spectra of ZnTMPyP were studied at excitation wavelengths λexc= 441.6 nm a 532 nm. Firstly, stationary systems and secondly dynamic development of hydrosol Ag NPs → Ag NPs/ ZnTMPyP → Ag NPs/ ZnTMPyP/ NaCl systems for 680 s was investigated. Time evolution of SERRS and SERS spectra were analyzed by factor analysis (FA) and time evolution of spectra extinction plasmon were measured. FA showed a strong increase of the signal of ZnTMPyP after the addition of NaCl, i.e. after conversion of isolated nanoparticles to compact aggregates. In these systems with high concentration of ZnTMPyP the increase of signal was succeeded by its decreased. With help of FA the limit of SERRS spectral detection (λexc= 441,6 nm) and limit of SERS spectral...
|
|
|
Effect of sub-micrometer structural features on rheology of polymer nanocomposites
Lepcio, Petr ; Chodák,, Ivan (referee) ; doc.Ing.Marián Lehocký, Ph.D. (referee) ; Jančář, Josef (advisor)
Polymerní nanokompozity (PNCs) mají slibnou budoucnost jako lehké funkční materiály zpracovatelné aditivními výrobními technologiemi. Jejich rychlému rozšíření však brání silná závislost jejich užitných vlastností na prostorovém uspořádání nanočástic (NP). Schopnost řídit disperzi nanočástic je tak klíčovým předpokladem pro jejich uplatnění ve funkčních kompozitech. Tato práce zkoumá přípravu polymerních nanokompozitů v modelové sklotvorné polymerní matrici roztokovou metodou, technikou schopnou vytvářet prostorové uspořádání nanočástic řízené strukturními a kinetickými parametry přípravného procesu. Prezentované výsledky popisují rozdíly mezi změnami rheologického chování roztoku polystyrenu při oscilačním smyku s vysokou amplitudou (LAOS) vyvolanými nanočásticemi. Výsledky vedou k závěru, že vysoce-afinní OP-POSS nanočástice při nízkých koncentracích dobře interagují s PS a tvoří tuhé agregáty, zatímco nízko-afinní OM-POSS nanočástice za těchto podmínek neovlivňují deformační chování polymerních řetězců. Dále byla pozornost zaměřena na vliv použitého rozpouštědla na uspořádání nanočástic v SiO2/PMMA a SiO2/PS nanokompozitech, který je v literatuře prezentován jako parametr řídící prostorové uspořádání nanočástic v pevném stavu. Důraz byl kladen na kvalitativní rozdíly mezi „špatně dispergovanými“ shluky nanočástic, které byly na základě rheologie a strukturální analýzy (TEM, USAXS) identifikovány jako polymerními řetězci vázané nanočásticové klastry a dva typy agregátů, jeden termodynamického a druhý kinetického původu. Jednotlivé druhy agregátů se vyznačují odlišnými kinetikami vzniku a rozdílnými vlastnostmi jak mezi sebou, tak v porovnání s dispergovanými nanočásticemi. Pozorované typy disperze nanočástic byly kvantitativně posouzeny podle svých rheologických vlastností během roztokové přípravy, podle kterých byla vyhodnocena míra adsorpce polymeru na povrch nanočástic a atrakce ve vypuzeném objemu. Výsledky byly porovnány s teorií PRISM. Důležitost uspořádání nanočástic byla demonstrována na porovnání teplot skelných přechodů různých struktur při stejném chemickém složení.
|
|
|
Surface-enhanced resonance Raman scattering of Zn(II) porphyrins in systems with aggregated and non-aggregated Ag nanoparticles
Spáčil, Dušan ; Vlčková, Blanka (advisor) ; Procházka, Marek (referee)
In this diploma thesis, SERRS(Surface - enhanced resonance Raman Scattering) and SERS (Surface - enhanced Raman Scattering), surface of plasmon extinction spectra and TEM images of systems with tetracationic zinc porphyrin ZnTMPyP and silver nanoparticles (Ag NPs) were studied and interpreted. The systems with isolated nanoparticles and the systems with compact aggregates were investigated. The systems with isolated nanoparticles were prepared by addition of ZnTMPyP to hydrosol of Ag NPs. NaCl was added to this system and so compact aggregates were prepared. SERRS and SERS spectra of ZnTMPyP were studied at excitation wavelengths λexc= 441.6 nm a 532 nm. Firstly, stationary systems and secondly dynamic development of hydrosol Ag NPs → Ag NPs/ ZnTMPyP → Ag NPs/ ZnTMPyP/ NaCl systems for 680 s was investigated. Time evolution of SERRS and SERS spectra were analyzed by factor analysis (FA) and time evolution of spectra extinction plasmon were measured. FA showed a strong increase of the signal of ZnTMPyP after the addition of NaCl, i.e. after conversion of isolated nanoparticles to compact aggregates. In these systems with high concentration of ZnTMPyP the increase of signal was succeeded by its decreased. With help of FA the limit of SERRS spectral detection (λexc= 441,6 nm) and limit of SERS spectral...
|
|
|
Scintillation SE Detector for VP SEM
Kozelský, Adam ; Čudek, Pavel (referee) ; Jirák, Josef (advisor)
This work contains description of basic properties and principles of electron microscopy focused on scanning electron microscopy. It describes construction solutions of a microscope, interaction between electron beam and sample, generation of backscattered and secondary electrons. Next chapters are dealing with development of electron microscopy and environmental scanning electron microscopy. The experimental part of this thesis is focuses on the detection of secondary electrons with scintillation detector in environmental scanning electron microscope at higher pressure in the specimen chamber. Concretely is focused on optimization of collecting grid voltage and measurement of pressure dependences.
|
guest ::
