Předložená diplomová práce je věnována přípravě, charakterizaci a použití nanočástic s multifunkčními vlastnostmi v polymerech používaných v průmyslu nátěrových hmot. Teoretická část pojednává o metodách syntéze, charakterizaci a vlastnostech běžně používaných nanočástic s důrazem na oxid křemičitý a jeho modifikace. Pozornost je věnována rovněž upotřebení nanočástic v polymerních matricích se zřetelem na aplikace v nátěrových hmotách, kterým mohou propůjčovat funkcionality mnohdy jen těžko dosažitelné jinými způsoby. Praktická část práce se věnuje přípravě zinkem a mědí modifikovaných silikátů na bázi vodního skla, jejich charakterizací běžně dostupnými metodami instrumentální analýzy a přípravou jejich nanodisperzí na organické i vodní bázi pomocí mletí. Následující testování vybraných vlastností ukázalo, že modelová formulace polymerní nátěrové hmoty s obsahem zinkem modifikovaného silikátu má lepší antikorozní účinky než analogická formulace s komerční silikou, zatímco vodní suspenze mědí modifikovaného silikátu vykazuje významnou antibakteriální aktivitu.
Anotace v angličtině
The presented diploma thesis is devoted to the preparation, characterization and use of nanoparticles with multifunctional properties in polymers used in the paint industry. The theoretical part deals with methods of synthesis, characterization and properties of commonly used nanoparticles with emphasis on silica and its modifications. Attention is also paid to the use of nanoparticles in polymer matrices with regard to applications in paints, to which they can impart functionalities that are often difficult to achieve in other ways. The practical part of the work is devoted to the preparation of zinc and copper modified silicates based on water glass, their characterization by commonly available methods of instrumental analysis and the preparation of their nanodispersions on organic and water based by grinding. Subsequent testing of selected properties showed that a model formulation of a zinc-modified silicate polymer coating had better anti-corrosion effects than an analogous formulation with commercial silica, while an aqueous suspension of modified silicate copper showed significant antibacterial activity.
Předložená diplomová práce je věnována přípravě, charakterizaci a použití nanočástic s multifunkčními vlastnostmi v polymerech používaných v průmyslu nátěrových hmot. Teoretická část pojednává o metodách syntéze, charakterizaci a vlastnostech běžně používaných nanočástic s důrazem na oxid křemičitý a jeho modifikace. Pozornost je věnována rovněž upotřebení nanočástic v polymerních matricích se zřetelem na aplikace v nátěrových hmotách, kterým mohou propůjčovat funkcionality mnohdy jen těžko dosažitelné jinými způsoby. Praktická část práce se věnuje přípravě zinkem a mědí modifikovaných silikátů na bázi vodního skla, jejich charakterizací běžně dostupnými metodami instrumentální analýzy a přípravou jejich nanodisperzí na organické i vodní bázi pomocí mletí. Následující testování vybraných vlastností ukázalo, že modelová formulace polymerní nátěrové hmoty s obsahem zinkem modifikovaného silikátu má lepší antikorozní účinky než analogická formulace s komerční silikou, zatímco vodní suspenze mědí modifikovaného silikátu vykazuje významnou antibakteriální aktivitu.
Anotace v angličtině
The presented diploma thesis is devoted to the preparation, characterization and use of nanoparticles with multifunctional properties in polymers used in the paint industry. The theoretical part deals with methods of synthesis, characterization and properties of commonly used nanoparticles with emphasis on silica and its modifications. Attention is also paid to the use of nanoparticles in polymer matrices with regard to applications in paints, to which they can impart functionalities that are often difficult to achieve in other ways. The practical part of the work is devoted to the preparation of zinc and copper modified silicates based on water glass, their characterization by commonly available methods of instrumental analysis and the preparation of their nanodispersions on organic and water based by grinding. Subsequent testing of selected properties showed that a model formulation of a zinc-modified silicate polymer coating had better anti-corrosion effects than an analogous formulation with commercial silica, while an aqueous suspension of modified silicate copper showed significant antibacterial activity.
1. Literární rešerše-syntéza, charakterizace a aplikace multifunkčních nanočástic, polymerní nanokompozity s multifukčními vlastnostmi, zejména pak fotokatalytickými a antibakteriálními.
2. Syntéza vybraných funkčních nanočástic, charakterizace dostupnými metodami instrumentální analýzy (SEM, TEM, AFM, XRD, BET analýza, UV-Vis, atd.)
3. Implementace syntetizovaných nanočástic do polymerní matrice-příprava nanokompozitů s funkčními vlastnostmi.
5. Vyhodnocení a shrnutí výsledků, jejich diskuse.
6. Formulace závěru.
Zásady pro vypracování
1. Literární rešerše-syntéza, charakterizace a aplikace multifunkčních nanočástic, polymerní nanokompozity s multifukčními vlastnostmi, zejména pak fotokatalytickými a antibakteriálními.
2. Syntéza vybraných funkčních nanočástic, charakterizace dostupnými metodami instrumentální analýzy (SEM, TEM, AFM, XRD, BET analýza, UV-Vis, atd.)
3. Implementace syntetizovaných nanočástic do polymerní matrice-příprava nanokompozitů s funkčními vlastnostmi.
5. Vyhodnocení a shrnutí výsledků, jejich diskuse.
6. Formulace závěru.
Seznam doporučené literatury
1. Saldanha, P.L.; Lesnyak, V.; Manna, L. Large scale syntheses of colloidal nanomaterials. Nano Today, 2017;12:46-63.
2.Oskam, G. Metal oxide nanoparticles: synthesis, characterization and application. Journal of Sol-Gel Science and Technology, 2006;37(3):161-164.
3. Tong, H.; Bi, O.Y.; Umezawa, N.; Oshikiri, M.; Ye, J. Nano-photocatalytic materials: Possibilities and challenges. Advanced Materials, 2012;24:229-251.
4. Hanemann, T.; Szabo, V.D. Polymer-Nanoparticle Composites: From Synthesis to Modern Applications. Materials, 2010;3:3468-3517.
5. Pielichowski, T.; Majka, T. Polymer Composites with Functionalized Nanoparticles: Synthesis, Properties and Applications. Elsevier, 2019, 1st edition. ISBN: 978-0-12-814064-2; https://doi.org/10.1016/C2017-0-00517-7
6. Kaiser, JP.; Zuin, S.; Wick, P. Is nanotechnology revolutionizing the paint and lacquer industry? A critical opinion. Science of Total Environment, 2013;442:282-289.
Seznam doporučené literatury
1. Saldanha, P.L.; Lesnyak, V.; Manna, L. Large scale syntheses of colloidal nanomaterials. Nano Today, 2017;12:46-63.
2.Oskam, G. Metal oxide nanoparticles: synthesis, characterization and application. Journal of Sol-Gel Science and Technology, 2006;37(3):161-164.
3. Tong, H.; Bi, O.Y.; Umezawa, N.; Oshikiri, M.; Ye, J. Nano-photocatalytic materials: Possibilities and challenges. Advanced Materials, 2012;24:229-251.
4. Hanemann, T.; Szabo, V.D. Polymer-Nanoparticle Composites: From Synthesis to Modern Applications. Materials, 2010;3:3468-3517.
5. Pielichowski, T.; Majka, T. Polymer Composites with Functionalized Nanoparticles: Synthesis, Properties and Applications. Elsevier, 2019, 1st edition. ISBN: 978-0-12-814064-2; https://doi.org/10.1016/C2017-0-00517-7
6. Kaiser, JP.; Zuin, S.; Wick, P. Is nanotechnology revolutionizing the paint and lacquer industry? A critical opinion. Science of Total Environment, 2013;442:282-289.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Studentka představila komisi výsledky své diplomové práce. Poté byla komise seznámena s posudky a hodnocením vedoucího a oponenta (hodnocení vedoucího: A, hodnocení oponenta: B).
Studentka pak zcela zodpověděla dotazy oponenta, a následně byly ostatními členy komise položeny následující otázky:
prof. Ing. Martin Zatloukal, Ph.D., DSc.: Jakým způsobem byla nanášena antikorozní tekutina při testování její účinnosti?
Studentka otázku zodpověděla zcela.
Ing. Jana Navrátilová, Ph.D.: Jakou jste použila polymerní matrici a jaká byla koncentrace siliky?
Studentka otázku zodpověděla zcela.