Stabilizace nanočástic

Univerzita J.E. Purkyně v Ústí nad Labem
Přehled nanotechnologií a nanomateriálů
Pavla Čapková
Přírodovědecká fakulta
Univerzita J.E. Purkyně v Ústí nad Labem
Březen 2014
Nanotechnologie:
Zdrobňování:
Desintegrace
Příprava nanočástic
zdrobňováním struktur:
Mechanické postupy:
různé mlecí techniky –
tryskové mletí
Chemické postupy
(delaminace
vrstevnatých struktur...)
Využití mikroorganismů k syntéze
nanočástic - nanobiotechnologie
Příprava nanočástic,
nanovláken, nanovrstev
a funkčních
nanostruktur: kombinací
fyzikálních a chemických
metod.
Příprava funkčních
nanostruktur metodami
supramolekulární chemie
Cílená manipulace
přírodních a syntetických
krystalových struktur
na nano-úrovni, vedoucí k
novým syntetickým
nanostrukturám , s novými
vlastnostmi
Metody zdrobňování – desintegrace - mlecí techniky
Laboratorní kulové mlýny
Oscilační mlýn
Mlecí nádobky vytvářejí radiální oscilace v
horizontální poloze. Pohyb mlecích kuliček
působí nárazy na materiál vzorku na
kulatých koncích válcové mlecí nádobky
Konečná jemnost do 5 -10 μm
Odstředivý kulový mlýn
Mlecí nádoba se pohybuje po
kruhové dráze v horizontální
rovině
Konečná jemnost do 1 μm
Planetové kulové mlýny
Talířové
kolo
Mlecí nádoba
Mlecí nádoby rotují okolo vlastní osy
a v opačném směru okolo společné osy
talířového kola
Konečná jemnost ‹ 1 μm
Materiál mlecích nádob a koulí
pro kulové mlýny:
Teflon, nerez ocel, achát, korund,
ZrO2, karbid wolframu
Stupeń pulverizace: závisí na druhu mletého materiálu; Aglomerace částic…..
Další mlecí techniky:
válcové mlýny, mletí vysoko-energetickým vodním paprskem, kryogenní mletí
Tryskové mletí……
Tryskové mletí
Princip:
Částice se v mlecím prostoru tříští o sebe.
Konečná jemnost max cca 200 nm
Výhoda homogenní velikosti částic !!!
Tryskový mlýn
Distribuce velikosti částic při tryskovém mletí
100
100
90
90
80
80
70
kum. objem (%)
60
50
60
50
40
40
30
30
20
20
10
40/60
10
70/30
0
0
0
0
10
m
20
30
40
50
60
70
80
90
100
m
5
10
15
100
90
100
80
90
70
kum. objem (%)
80
70
kum. objem (%)
kum. objem (%)
70
60
50
60
50
40
40
30
30
20
20
10
30/70
10
50/50
0
0 m
0
0
m
5
10
15
20
5
10
15
Chemická metoda přípravy nanočástic –
delaminací vrstevnaté struktury
Vrstevnatě silikáty:
montmorillonit ,
vermikulit
(+)
(-)
1nm
Vrstvy rigidní – pevné
kovalentní vazby mezi atomy
Mezivrstevní vazby slabé;
Vrstvy záporně nabité;
V mezivrstevním prostoru
vyměnitelné kationty
Delaminací, oddělením vrstev je možní získat nanočástice o tl 1nm. Tedy
mnohem menší než při mechanické desintegraci mlatím
Využití: Polymerní nanokompozity s
vylepšenými mechanickými a tepelnými
vlastnostmi - retardéry hoření
Klasifikace
2:1- silikáty
Montmorillonit
Vermikulit ……..
1 silikátová vrstva:
2 vrstvy tetraedrů + 1 vrstva oktaedrů
1:1 – silikáty
Kaolinit…
silikátová vrstva:
1 vrstvy tetraedrů + 1 vrstva oktaedrů
T
O
T
Vyměnitelné
kationty
+
(H2O)
T
O
OH
skupiny
Chemická metoda přípravy nanočástic – delaminací
vrstevnaté struktury
Vrstevnaté silikáty:
Rigidní vrstvy navzájem
slabě vázané
Sorpce do mezivrstevního prostoru silikátů
 
oktadecylamin
Přerušení
mezivrstevní
vazby
- delaminace
Vývoj struktury v průběhu
sorpce
Eexf = 145 kcal/mol
d=3. 3 nm
Eexf = 55 kcal/mol
d=5. 2 nm
Eexf = 38 kcal/mol
d=5. 9 nm
Destičkovité nanočástice v polymerní matrici –
tvrzené plasty + nehořlavé (nanočástice silikátu –
retardér hoření)
Metody delaminace kaolinitu:
pomocí octanu amonného, octanu draselného, močoviny…..
kaolinit
montmorillonit
Vyměnitelné
kationty
+
(H2O)
Kaolinit nelze delaminovat
Interkalací uhlíkatých řetězců
- alifatických aminů
T
O
OH
skupiny
Nanotechnologie:
Zdrobňování:
Desintegrace
Příprava nanočástic
zdrobňováním struktur:
Mechanické postupy:
různé mlecí techniky –
tryskové mletí
Chemické postupy
(delaminace
vrstevnatých struktur...)
Využití mikroorganismů k syntéze
nanočástic - nanobiotechnologie
Příprava nanočástic,
nanovláken, nanovrstev
a funkčních
nanostruktur: kombinací
fyzikálních a chemických
metod.
Příprava funkčních
nanostruktur metodami
supramolekulární chemie
Cílená manipulace
přírodních a syntetických
krystalových struktur
na nano-úrovni, vedoucí k
novým syntetickým
nanostrukturám , s novými
vlastnostmi
Syntéza kovových nanočástic chemickou redukcí
M+
+ redukční činidlo → nanočástice
Výchozí materiály :
Soli kovů
Redukční činidlo
Solvent
redukce
Příklady chemické redukce ve vodných roztocích
Kov
výchozí materiál
reduktant
Příklady chemické redukce v nevodných roztocích
Kov
výchozí materiál
solvent
reduktant
THF- tetrahydrofuran, EG – etylenglykol, DMF – dimetylformamid, HDA – hexadecylamin
1,2 PD -1,2 propandiol
redukce
kationty kovu
v roztoku
stabilizace
Shluky atomů
zárodky nanočástic
kovu v roztoku
Stabilní
nanočástice v
suspenzi
Nukleace – tvorba kystalických zárodků nanočástic, krystalizační jádro –
nukleus. Vznik zárodku (nuklea) je podmíněn náhodným setkáním více částic
rozpuštěné látky, ale spojení těchto částic je bržděno snahou systému o vyrovnání
koncentrace v celém objemu (II. věta termodynamiky o vzrůstu entropie). Vznik
stabilního zárodku je podmíněn snížením volné energie. V roztocích
nenasycených nebo nasycených znamená vznik zárodku značné zvýšení volné
energie, takže jakékoliv seskupení částic rozpuštěné látky se ihned rozpadá.
Nukleace a stabilní zárodky vznikají pouze v přesycených roztocích.
Stabilizace nanočástic
Nanočástice v přesyceném roztoku agregují (shlukují se) nebo
nekontrolovatelně rostou
redukce
Stabilizace elektrostatická:
Anionty a kationty z roztoku
obalí nanočástici a
Coulombovské repulze zabrání
agregaci
Stabilizace sterická:
Adsorpce velkých molekul na
povrchu částice (polymery, surfaktanty),
Které zabrání agregaci
stabilizace
Kritický vliv podmínek přípravy na tvar a velikost nanočástic !!!!!
Parametry ovlivňující tvar a velikost nanočástic připravených redukcí:
 koncentrace reaktantů,
 typ rozpouštědla,
 pH roztoků,
 teplota,
 reakční doba,
 rychlost míchání
Další metody přípravy nanočástic .
• Elektrochemická (v elelektrolytu)
• Plazmové naprašování
• Laserová ablace …….
Stabilizace nanočástic ukotvením na vhodný substrát
Substráty: SiO2 , vrstevnatý silikát …
Nanočástice Ag na silikátu
(montmorillonitu)
Nanočástice CdS na
silikátu (vermikulitu)
Nanočástice TiO2 na
silikátu (kaolinitu)
Velikost nanočástic se řídí
kompatibilitou struktur
substrátu a nanočástice
Proces syntézy ukotvených nanočástic:
Redukce probíhá v roztoku za přítomnosti práškového nebo objemového substrátu
Nanočástice rostou ukotvené na substrátu.
Výhody této technologie :
• Jednoduchá příprava, levná !!!!
• Nanočástice stabilizované
• Možnost kontroly růstu pomocí vhodného
substrátu
• Nanočástice ukotvené nepředstavují rizika při
manipulaci, neuvolní se do životního prostředí
V reakční směsi je:
sůl kovu, solvent,
redukční činidlo
a substrát (práškový
nebo objemový)
Využití:
• Optoelektronické funkční jednotky
• Antibakteriální práškové materiály do nátěrových
hmot na bázi silikátu s ukotvenými Ag
nanočásticemi
• Samočistící fotokatalytické materiály pro nátěrové
a stavební hmoty na bázi TiO2 nanočástic
ukotvených na silikátu
(+)
Vrstevnaté silikáty jako substráty pro
ukotvení nanočástic:
Montmorillonit, Vermikulit, Kaolinit
(-)
1nm
Vermikulit
Montmorillonit
Si
(Al)
Si
Mg
Al
(Fe3+,Fe2+,
Al,Ti)
(Fe3+,Fe2+,
Mg)
Mezivrstevní kationty: Ca2+, Na+, K+
Mezivrstevní kationty: Mg2+, Ca2+, Na+,
Pohled shora na
silikátovou vrstvu
montmorillonitu a
vermikulitu
Důležitý parametr: Náboj vrstev, ten je různý pro různé typy silikátů
Požadavek: Adheze nanočástic k vrstvám
Příklady využití
ukotvených nanočástic:
 Antibakteriální materiál –
vrstevnatý silikát/nanočástice Ag ,
nátěrové hmoty, čištění vody,
biomedicinské využití
 Léčivo pro veterinární medicinuvrstevnatý silikát/nanočástice ZnO
 Materiál pro diagnostiku kontrastní látka pro magnetickou
rezonanci vrstevnatý
silikát/magnetické nanočástice
Fe2O3
 Fotokatalyzátor – pro samočistící
nátěrové a stavební hmoty
vrstevnatý silikát /nanočástice TiO2
 Katalyzátory
 Optoelektrické funkční jednotky
HRTEM snímek nanočástice Ag
uktovené na silikátu - montmorillonitu
Polovodičové krystalické nanočástice
GeSi na SiC substrátu
Antibakteriální nanokompozit Ag nanočástice/silikát
Výchozí materiál – prekurzor:
AgNO3 ; Solvent: voda; Silikát:
montmorillonit, kaolinit, vermikulit
Syntéza: Práškový silikát je
dispergován ve vodném roztoku
(AgNO3) a míchán 24 hod,
Pak následuje odstranění
kapalného podílu v roztoku,
promývání destilovanou vodou
a sušení na 80°C. Na
silikátových částicích ≤ 40
vyrostou nanočástice stříbra cca
4 -8 nm podle podmínek
přípravy.
HRTEM snímek nanočástice Ag uktovené na
silikátu - montmorillonitu
Testy antibakteriální aktivity →→→ nanokompozit má větší aktivitu než čisté
práškové stříbro
Samočistící fotokatalytický materiál: Vrstevnatý silikát/nanočástice
TiO2
Nanočástice TiO2 na
Vzorek betonu s fotokatalytickým
silikátu (kaolinitu)
nanokompozitem na bazi
kaolinit/TiO2 (nanočástice TiO2
ukotvené na kaolinitu)
Test fotokatalytické aktivity : dva
Příprava:
bločky nabarvené Rhodaminem B
Hydrolýza vodní suspenze silikátu (kaolinitu )
a Titanylsulfátu TiOSO4 . V prvním kroku se
práškový vzorek silikátu smísil s titanyl
sulfátem a suspenze se promíchávala . Ve
druhém kroku probíhala hydrolýza
v uzavřené skleněné reakční nádobě za
stálého míchání při 95°C. Ve třetím kroku byl
odstraněn ze vzorku kapalný podíl a
následovalo promývání a sušení vzorku.
Takto připravený vysušený vzorek se pak
kalcinoval při zvolených teplotách, nejčastěji
Vzorek
Vzorek po UV osvitu
na teploty 400°C.
v temnu
365nm 3 hod
Princip fotokatalýzy
Fotokatalýza je záležitost povrchů
Princip samočistících povrchů
O2
Význam
šířky
zakázaného
pásu
Redukce O2 → ●O-2
O-2
●
Superoxidový anion radikál  O2 –
Oba radikály vysoce reaktivní – rozkládají organické
molekuly → CO2 + voda
OH
●
Hydroxylový radikál OH
Oxidace H2O → ●OH
H2O
Fotokatalýza nanočástic TiO2
je záležitost povrchů
Příprava fotokatalytického materiálu –
úsilí o co největší povrchy :
Koloidní částice přímo do nátěrových hmot,
opalovacích krémů……
Vhodnou matricí jsou vrstevnaté silikáty – kaolinit, monmorillonit…
Jsou přívětivé k životnímu prostředí… (smekta)
montmorillonit
kaolinit
Nanočástice oxidů železa: Fe2O3 a Fe3O4
Nanočástice oxidů železa je možné využít v medicíně při magnetické rezonanci,léčbě
rakoviny, selektivní přenos léčiv , magnetická záznamová media, plynové senzory,
nebo v průmyslu pro kapaliny s regulovatelnou viskozitou, při katalýze průmyslově
významných chemických reakcí…..
Magneticky kontrolovaný přenos léčivých látek, navázaných na povrchu nanočástic,
do míst zasažených nádorem, kde je následně nesená léčivá látka uvolněna.
Léčení rakoviny. Magnetické částice jsou zavedeny do krve a magnetickým polem jsou
navedeny do oblasti, která je rakovinou postižena. Tyto částice jsou posléze vystaveny
působení střídavého vnějšího magnetického pole, které zapříčiňuje jejich neustálou
remagnetizaci, při níž se uvolňuje teplo v důsledku hysterezních ztrát. Teplota okolí
nanočástice se tak zvětšuje, což vede k nekróze rakovinových buněk při určité teplotě
(obvykle 42 °C). – nanoroboti.
Nanočástice v optoelektronice Kvantové tečky
Kvantová tečka – quantum dot, nanočástice
polovodiče 30 nm a výšce 8 nm. Vzhledem k
malému počtu atomů se zde uplatňují
kvantové jevy, tj. elektrony v kvantové tečce
mohou nabývat pouze diskrétních hodnot
energie….Kvantové tečky se využívají ve
speciálních součástkách, které jsou schopny
pracovat s jednotlivými elektrony či fotony.
Využití optických vlastností Q-dots
Emitují se jednotlive fotony po sobě a ne ve
shlucich jako u laserů. Emisi jednotlivych
fotonů lze řidit jemnými proudovymi pulsy
až do frekvence 200 MHz.
Vrstva kvantových teček z materiálu
InAs, zobrazená metodou AFM.
(Atomic force microscopy –
mikroskopie atomárních sil)
Zdravotní rizika nanočástic:
Citát z webu Institutu experimentální medicíny:
Vedle úmyslně vyráběných nanomateriálů jsou tudíž v České republice zvláště významným problémem
nechtěné nanočástice ze spalovacích procesů, průmyslové exhalace, nanočástice z automobilových emisí a
též lokálních topenišť na pevná paliva.
Zmatení pojmů nanočástice a nanomateriál…… Nanomateriál není problém pro ŽP
Nanočástice, nanotrubky:
Azbest, uhlíkate nanotrubky, TiO2 nanotrubky …. Prokázané škodlivé účinky na tkáně…..a na DNA
Bezpečné nanotechnologie – ukotvení nanočástic na vhodné nosiče…..
Nanostruktury – umělé struktury vytvořené manipulací na nano-úrovni,
Tým Kena Donaldsona z Edinburghské univerzity testoval na laboratorních potkanech vliv nanočástic mnoha
různých materiálů. Zánětlivou reakci v plicích zaznamenali při použití čtyř typů nanočástic, konkrétně šlo o
oxidy CeO2, ZnO, CuO a NiO.
Tisková zpráva: NANODERM:
Kvalita pokožky jakožto bariery vůči ultrajemným částicím.
Zjistilo se, že produkty obsahující nanočástice TiO2 jako součást opalovacích krémů nepředstavují riziko pro
zdravotní stav pokožky.
Doc. RNDr. Jana Kukutschová PhD - expert přes zdravotní rizika nanočástic v ČR
Není vypracovaná metodika pro hodnocení rizik nanočástic………
Příprava nanovláken - elektrospinning
Princip: roztok polymeru je
Tryska
udržován u ústí kapiláry silami
povrchového napětí. Vložíme- Zdroj VN
li dostatečně silné elektrické
pole, začne se roztok u ústí
kapiláry protahovat a vytváří
tzv. Tayloruv kužel.
Síla elektrického pole
překonává síly povrchového
napetí a z vrcholu kužele
vytryskne tenký pramínek
kapalného polymeru, který se
na cestě ke kolektoru vysuší a
ztuhne.
Roztok, tavenina
polymeru
Taylorův kužel
Polymerní
vlákno
Kolektor
Náboj, který vytahovaná hmota nese, a který má stejnou polaritu jako je náboj
kapiláry, je pak vybit na kolektoru, který zpravidla bývá uzemněn.
Parametry ovlivňující tloušťku a morfologii
nanovlákna:
Taylorův kužel
 koncentrace polymeru,
 charakter polymeru a jeho molekulová
hmotnost,
 viskozita roztoku
 typ rozpouštědla a jeho vlastnosti,
prítomnost solí,
 povrchové napetí roztoku polymeru,
 napetí mezi elektrodami a charakter
elektrického pole,
 vzdálenost trysky a kolektoru,
 prutoková rychlost roztoku polymeru,
 teplota a vlhkost prostředí,
Nanovlákenný materiál
na kolektoru
První patent v roce 1902 a - sprayování v elektrickém poli. V roce 1934 byl světu
poprvé představen tzv. elektrospining, umožnující tvorbu jednotlivých
nanovláken.
Technologie Nanospider
umožňuje průmyslově vyrábět nanovlákna o průměru 50–500 nm. Technologii,
založenou na nanospideru vynalezl v roce 2003 profesor Oldřich Jirsák na
Katedře netkaných textílií TU Liberec.
Nanospider je založen na objevu, že je možné vytvořit Taylorův kužel a následný
proud hmoty nejen z vrcholu kapiláry, ale také z tenké vrstvy roztoku polymeru.
Na rozdíl od ostatních metod nepoužívá Nanospider žádných trysek ani kapilár
pro tvorbu vláken, ale jednou z možností je válec částečně ponořený v roztoku
polymeru..
Válec se otáčí kolem své osy a přitom se
na jeho povrchu vytváří tenký film roztoku
polymeru. V horní úvrati rotačního
pohybu válce, což je současně místo s
nejnižší vzdáleností od kolektoru –
protielektrody, se v důsledku maximální
intenzity elektrického pole začnou
vytvářet mnohačetná ohniska Taylorových
kuželů, která následné vyústí v proces
zvlákňování. Taylorovy kužele a následně
proudy hmoty jsou vytvářeny v husté síti
pokrývající horní část válce. Tím je
dosaženo vysoké výrobní kapacity
zvlákňovaní hlavy Nanospideru.
Možnosti technologie Nanospider:
• použití širokého spektra ruzných polymeru,
• materiál s různými vrstvami obsahující nanovlákna
o různých parametrech
• vrstvy s nanovlákny s různými plošnými
hmotnostmi a objemovými hustotami,
• použití ruzných podkladových (nosných) materiálu.
Hlavní výhody technologie Nanospider:
• vysoká výrobní kapacita,
• jednoduchá údržba a energeticky efektivní výroba
Průmyslová linka
Laboratorní
nanospider
Efekt vzdálenosti elektrod pro napětí 90 kV
15 cm
30 cm
S rostoucí vzdáleností klesá průměr vlákna, klesá počet poruch a roste homogenita
Využití nanovlákenných textilií:
 Filtrace – nanoporozita → čističky vzduchu, odpadnich
vod, v potravinářství….
 Bariérové textilie – nepropustné pro mikroorganismy,
ale propustné pro vzduch : Krytí ran, popálenin……
 Tkáňové inženýrství - podklad pro pěstování tkání
2D – nanostruktury: Nanopovlaky a nanovrstvy
Pro řadu aplikací nepotřebuji vytvářet 3D nanostruktury, protože
příslušné procesy jsou záležitostí povrchu : fotokatalýza, katalýza,
biocidní aktivita – antibakteriální a biocidní schopnosti (inhibice
zarůstání biofilmem….), antikorozní
vlastnosti a chemická
ochrana, fotoluminiscence, biokompatibilita (implantáty) ……..
X
Příklady aplikací pro 3D -
funkční nanostruktury
- selektívní
sorbenty, nosiče lékových forem pro selektívní transport léčiva v
organismu, atd ………
Technologie nanopovlaků a nanovrstev: Chemické depozice: chemical
bath deposition, dip coating, spin coating,
Dip coating
Tenká vrstva na tvrdé podložce se
konstantní rychlostí vytahuje z roztoku
Spin coating
Kapka roztoku dopadá na
rotující kotouč
CVD - Chemická depozice z plynné fáze – Chemical Vapor Deposition
Substrat je vystaven proudu jednoho nebo vice těkavych prekurzorů, které vytvářejí vrstvu
na povrchu substrátu.
Pracovní
plyny
Směs chemicky reaktivních plynů zahřátá na vysokou teplotu se přivádí do depoziční
komory vysoká teplota způsobuje disociaci molekul a podporuje vzájemnou chemickou
reakci plynných složek. Vrstva vzniká na povrchu substrátu.
PVD- Fyzikální metoda depozice - Physical Vapour Deposition (PVD)
Chemická metoda depozice vrstev CVD – využívá pro depozici směs chemicky reaktivních plynů zahřátou na
vysokou teplotu a reakční složky jsou přiváděny v plynné fázi a vrstva vzniká na povrchu substrátu
heterogenní reakcí.
Fyzikální metoda depozice vrstev PVD – technologie je založena na fyzikálních principech,
odpaření nebo odprášení materiálů obsažených ve vrstvě (např. Ti, Al, Si, Cr, atd.) a jejich
následné nanesení na substrát.
Způsob odprášení při PVD:
 Vysokoteplotní odpaření ve
vakuu pomocí odporového
ohřevu
Materiál odprášen z
pevného terče
 Bombardování svazkem
elektronů
 Bombardování ionty
pracovního plynu
 Odprášení pomocí pulzů
laserového svazku
Vysoké vakuum v
depoziční komoře
Plazmové technologie
Plazma - obsahuje ionty, elektrony, případně neutrální atomy a
molekuly.
Jak vzniká ??
Ionizací plynu v silném elektrickém poli.
Jak působí na povrchy materiálů???
Při kontaktu s povrchem materiálů je plazma vysoce aktivní – nabité
částice urychlené v elektrickém poli dopadají na povrch  modifikuji
chemické složení, vytváří funkční skupiny  povrch materiálů mění
vlastnosti - mění hydrofobicitu povrchů, chemickou reaktivitu,
adhezní vlastnsoti, povrch snáze přijímá lepidla, inkousty, barvy, atd.
ale hlavně nanostruktury vytvářené na površích….
Plazmové technologie
PECVD (PACVD) – plazma enhanced CVD (plazma assisted CVD) - pracovní plyn je
zionizován doutnavým (DC) nebo radiofrekvenčním výbojem (RF), ionizace podporuje
chemické reakce, plazma umožńuje snížit teplotu substrátu. K chemickým reakcím dojde při
nižších teplotách, než u CVD.
FBR reaktor - Fluidized bed reactor – vznosový (fluidní) reaktor
Slouží k depozici nanovrstev
na práškové materiály
Kapaliný nebo plynný
materiál,
který se deponuje v
nanovrstvě na
práškové částice
Proces může probíhat
v plazmovém výboji
Využití nanovrstev:
 ochranné povlaky – antikorozni, antiadhezni….
 funkční nanovrstvy (hydrofilní, hydrofobní, biocidní,
katalytické, fotokatalytické (samočistící),
 funkční jednotky pro optoelektroniku …..
 Modifikace povrchů – oxidace , depozice nanočástic a
nanotyček, nanokompozitních vrstev ….
Nanovrstvy a plazmové technologie na PřF UJEP
Plazmové reaktory v různých konfuguracích
 Magnetrony (RF, DC, pulzní)
 FBR Fluid bed reactor – plazmová depozice na práškové substráty
 Iontové dělo pro modifikaci povrchů
Diagnostika nanovrstev a nanopovrchů
X-ray diffraction
RTG difrakce
 SIMS surface analysis (secondary ion mass
spectrometry),
 XPS (X-ray photoelectron spectroscopy
ESCA) for surface analysis
 Electrokinetická and voltametrická analýza
– měření zeta potenciálu - charakterizace
adhezních vlastností
 Zeta sizer – měření velikosti a distrubuce
velikosti nanočástic
 Spectroscopické metody atomová
absorpční, emisní , IR and fluorescenční
spektroskopie
 AFM a SEM mikroskopie
Zdroje a doplňující literatura:
1.“Nanomaterials and nanochemistry” Catherine Bréchignac, Philipe Houdy, Marcel Lahmani, editorsr,
Springer,2006, ISBN 978-3-540-72992-1
2.“Nanotechnology – Science, Innovation and Opportunity”, L.E. Foster, Pearson Education. Inc. 2006, ISBN: 013-70-2575-0
3.“Nanotechnology, basic science and emerging technologies”, 2002, ACRC company, K. Kannangara, G. Smith,
M Simmons, B. Raguse
4.http://www.nafigate.com/cs/section/portal/app/portal-article/detail/69818-o-nanovlaknech
5.www.ft.tul.cz/depart/knt/nove/dokumenty/studmaterialy/.../nanoact.ppt
6.http://fyzika.fs.cvut.cz/subjects/fzmt/lectures/FZMT_7.pdf
7.http://www.ateam.zcu.cz/tenke_vrstvy_fel_1.pdf
8.K.L. Choy: „Chemical vapour deposition of coatings“ Progress in Materials Science 48 (2003) 57–170
9.http://140.116.203.51/tlcenter/%E8%96%84%E8%86%9C%E5%B7%A5%E7%A8%8B/pdf/0331.pdf
10.Shinsuke Mori and Masaaki Suzuki:“Non-Catalytic, Low-Temperature Synthesis of Carbon Nanofibers by
Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition“ Nanotechnology and nanomaterials, » Nanofibers “book
edited by Ashok Kumar, ISBN 978-953-7619-86-2
11.M.Hartman, K. Svoboda, O. Trnka, Z. Beran:“REAKTORY S CIRKULUJÍCÍ FLUIDNÍ VRSTVOU“Chem. Listy
93,788 - 793 (1999)
12.Jonáš Tokarský, Pavla Čapková, David Rafaja, Volker Klemm, Marta Valášková, Jana Kukutschová, Vladimír
Tomášek: Adhesion of silver nanoparticles on the clay substrates; modeling and experiment. Applied Surface
Science (2009), doi:10.1016/j.apsusc.2009.11.037. ISSN: 0169-4332.
13.Jonáš Tokarský, Pavla Čapková, Volker Klemm, David Rafaja, Jana Kukutschová: Adhesion od silver
nanoparticles on the montmorillonite surface. Journal of Physics and Chemistry of Solids (2009),
doi:10.1016/j.jpcs.2009.12.055
14. Kutlakova, KM ; Tokarsky, J ; Kovar, P ; Vojteskova, S ; Kovarova, A ; Smetana, B; Kukutschova, J ; Capkova, P
; Matejka, V .:Preparation and characterization of photoactive composite kaolinite/TiO(2)
JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS Vol. 188 (2011) 212-220