Samo-organizační schopnosti roztoků 2-hydroxyetylcelulózy (2-HEC) na fázovém rozhraní s/l/g s rozdílnou povrchovou morfologii byly studovány s ohledem na hmotnostní podíl polymeru, střední molekulovou hmotnost a tepelnou historii roztoku. Pro účely měření kontaktních úhlů smáčení {θ}, metodou sedící kapky, byl optimalizován postup neizotropního leptání křemíku (Si100, Si111) v teplotním poli, s projevy Bénard-Marangoniho termokapilární nestability. Připravené vzorky byly modifikovány monovrstvou organosilanů pro dosažní maximální hydrofobity povrchu. Měřením takovýchto povrchů (AFM, metoda sedící kapky) byly objasněny vzájemné vazby mezi strukturou povrchu a hodnotou kontaktního úhlu smáčení. Z časových závislostí {θ} vyplynulo, že ''systematicky‘‘ heterogenní, hydrofobizované substráty urychlují samo-organizační schopnosti 2-HEC na fázovém rozhraní s/l/g .
Anotace v angličtině
Self-organization properties of 2-hydroxyethylcellulose (2-HEC) at phase boundaries with different surface morphology were studied, with respect to the weight fraction of polymer, average molecular weight and thermal history of solutions. The process of anisotropic silicone etching (Si100, Si111) in temperature field (Bénard-Marangoni thermocapillary instabilities) has been optimised, to prepare suitable solid substrates for sessile drop contact angle measurement. Solid substrates were modified by an organosilan monolayer, to achieve maximal hydrophobicity of the surface. Performed experiments (AFM, sessile drop contact angle) revealed mutual dependency between the structure of the solid surface and the value of static contact angle. Contact angle time dependencies show, that ‘‘systematically‘‘ heterogeneous, hydrophobic substrates accelerate self-organization properties of 2-HEC at the phase boundary s/l/g.
Samo-organizační schopnosti roztoků 2-hydroxyetylcelulózy (2-HEC) na fázovém rozhraní s/l/g s rozdílnou povrchovou morfologii byly studovány s ohledem na hmotnostní podíl polymeru, střední molekulovou hmotnost a tepelnou historii roztoku. Pro účely měření kontaktních úhlů smáčení {θ}, metodou sedící kapky, byl optimalizován postup neizotropního leptání křemíku (Si100, Si111) v teplotním poli, s projevy Bénard-Marangoniho termokapilární nestability. Připravené vzorky byly modifikovány monovrstvou organosilanů pro dosažní maximální hydrofobity povrchu. Měřením takovýchto povrchů (AFM, metoda sedící kapky) byly objasněny vzájemné vazby mezi strukturou povrchu a hodnotou kontaktního úhlu smáčení. Z časových závislostí {θ} vyplynulo, že ''systematicky‘‘ heterogenní, hydrofobizované substráty urychlují samo-organizační schopnosti 2-HEC na fázovém rozhraní s/l/g .
Anotace v angličtině
Self-organization properties of 2-hydroxyethylcellulose (2-HEC) at phase boundaries with different surface morphology were studied, with respect to the weight fraction of polymer, average molecular weight and thermal history of solutions. The process of anisotropic silicone etching (Si100, Si111) in temperature field (Bénard-Marangoni thermocapillary instabilities) has been optimised, to prepare suitable solid substrates for sessile drop contact angle measurement. Solid substrates were modified by an organosilan monolayer, to achieve maximal hydrophobicity of the surface. Performed experiments (AFM, sessile drop contact angle) revealed mutual dependency between the structure of the solid surface and the value of static contact angle. Contact angle time dependencies show, that ‘‘systematically‘‘ heterogeneous, hydrophobic substrates accelerate self-organization properties of 2-HEC at the phase boundary s/l/g.
Vypracujte rešerši na zadané téma s využitím doporučené literatury a databázových informačních zdrojů.
Na základě získaných informací optimalizujte proces přípravy definovaných povrchů metodou anisotropního leptání křemíku. Vhodných pro studium samoorganizačních schopností vodných roztoků polysacharidů na fázových rozhraních tuhý substrát/kapalina/vzduch.
Připravené substráty charakterizujte pomocí mikroskopie atomárních sil - AFM.
Měření kontaktních úhlů smáčení metodou sedící kapky proveďte s ohledem na podmínky přípravy roztoku a distribuci molekulových hmotností vybraného typu vodorozpustného derivátu celulózy.
Všechny získané výsledky přehledně diskutujte v závěrečných kapitolách diplomové práce.
Zásady pro vypracování
Vypracujte rešerši na zadané téma s využitím doporučené literatury a databázových informačních zdrojů.
Na základě získaných informací optimalizujte proces přípravy definovaných povrchů metodou anisotropního leptání křemíku. Vhodných pro studium samoorganizačních schopností vodných roztoků polysacharidů na fázových rozhraních tuhý substrát/kapalina/vzduch.
Připravené substráty charakterizujte pomocí mikroskopie atomárních sil - AFM.
Měření kontaktních úhlů smáčení metodou sedící kapky proveďte s ohledem na podmínky přípravy roztoku a distribuci molekulových hmotností vybraného typu vodorozpustného derivátu celulózy.
Všechny získané výsledky přehledně diskutujte v závěrečných kapitolách diplomové práce.
Seznam doporučené literatury
VODRÁŽKA, Z., Biopolymery, Malé makromolekulární monografie. Praha 1969.
COVENEY, P., HIGHFIELD, R., Mezi chaosem a řádem. Mladá Fronta, 2003, ISBN 80-204-0989-0.
BARTOVSKÁ, L., ŠIŠKOVÁ, M., Fyzikální chemie povrchů a koloidních soustav. Vydavatelství VŠCHT, Version 1.0. VŠCHT Praha, 2005. ISBN 80-7080-579-X.
WU, S., Polymer interface and adhesion. Marcel Dekker, New York 1982. ISBN: 0-8247-1533-0.
HU, R. Y. Z., WANG, A. T. A., HARTNETT, J. P., Surface tension measurement of aqueous polymer solutions. Experimental Thermal and Fluid Science 1991, 4: 723-729.
Seznam doporučené literatury
VODRÁŽKA, Z., Biopolymery, Malé makromolekulární monografie. Praha 1969.
COVENEY, P., HIGHFIELD, R., Mezi chaosem a řádem. Mladá Fronta, 2003, ISBN 80-204-0989-0.
BARTOVSKÁ, L., ŠIŠKOVÁ, M., Fyzikální chemie povrchů a koloidních soustav. Vydavatelství VŠCHT, Version 1.0. VŠCHT Praha, 2005. ISBN 80-7080-579-X.
WU, S., Polymer interface and adhesion. Marcel Dekker, New York 1982. ISBN: 0-8247-1533-0.
HU, R. Y. Z., WANG, A. T. A., HARTNETT, J. P., Surface tension measurement of aqueous polymer solutions. Experimental Thermal and Fluid Science 1991, 4: 723-729.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Studentka přednesla stěžejní výsledky své Diplomové práce a odpověděla uspokojivě na dotazy vedoucího a oponenta. Z řad komise byly vzneseny následující dotazy:
prof. Lapčík, jr.:
1) Doporučuji provést "Ion conductance" AFM povrchů Si před a po leptání na získané mapy rozložené polarity (a funkčních skupin) na ploše.
2) Doporučuji prověřit nutnost povrchu modifikovaného CNT orientovaných v kolmém směru.
prof. Čech: navrhněte změnu topografie povrchu vzorku tak, aby došlo ke zvýšení velikosti kontaktního úhlu.
prof. Janča: jakými silami jsou generovány organizované struktury u živých biočástic?
doc. Kuřitka: jakým způsobem jste zabránila odpařování nebo kondenzaci rozpouštědla z/do přisedlých kapek při dlouhodobém sledování kontaktního úhlu?
Na otázky členů komise studentka taktéž odpověděla dostatečně.