Biomimetické polymer/grafenové vrstevnaté nanokompozity
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Tato bakalářská práce se zaobírá přípravou biomimetických polymer/grafenových vrstevnatých nanokompozitů. Za účelem přípravy nanokompozitů bylo nejdříve potřebné připravit vhodný grafénový materiál. Pro jeho přípravu byla zvolena Tour-Marcanova metoda, u které byl zkoumán vliv doby oxidace na strukturu výsledného grafen/grafit oxidu. Z výsledků strukturních analýz bylo vyhodnoceno, že po 4 hod. oxidace došlo k interkalaci struktury grafitu, vzniku kyslíkových skupiny (zejména epoxidových skupin) a zvětšení mezi-rovinné vzdálenosti za vzniku grafit oxidu (GO). Prodloužení oxidačního času nevedlo k zásadním změnám ve struktuře připraveného GO. Nanokompozity byly připraveny metodou spočívající v odpaření rozpouštědla. Jako matrice byl použit polární polymer – polyvinylalkohol (PVAl) za předpokladu silných interakcí mezí GO a PVAl. Za účelem podpoření interkalace GO byl v procesu přípravy nanokompozitů použit ultrazvukový dispergátor, jehož vliv se projevil nárůstem mezi-rovinné vzdálenosti GO v nanokompozitech. Bylo pozorováno, že mezi-rovinné vzdálenosti GO i krystalů PVAl jsou ovlivněny koncentrací jednotlivých složek v nanokompozitech, což nasvědčuje možné modifikaci krystalické struktury PVAl. Strukturní analýzou bylo zjištěno, že vrstvy GO byly v kompozitu úspěšně orientovány v jednom směru.
This batchelot thesis deals with preparation of biomimetic polymer/graphene layered nanocomposites. In order to prepare nanocomposites, it was first necessary to prepare a suitable graphene material. The Tour-Marcan method was chosen for its preparation, in which the effect of oxidation time on the structure of the resulting graphene/graphite oxide was investigated. From the result of structural analysis was evaluated, that after 4 hours of oxidation structure of graphite was intercalated, oxygen groups were formed (mainly expoxy groups) and inter-layer spacing increased to form graphite oxide (GO). Extension of oxidation time did not lead to major changes in struture of GO. Nanocomposites were prepareted by solution-casting method. The polar polymer – polyvinyl alcohol (PVAl) was used as a matrix with assumption of strong interaction between GO a PVAl. In order to promote GO intercalation, an ultrasonic dispersant was used in the process of nanocomposite preparation, the effect of which was manifested by an increase in the inter-layer GO distance in nanocomposites. It has been observed that the inter-layer spacing of GO and PVA1 is affected by the concentration of the individual components in the nanocomposites, suggesting a possible modification of the PVA1 crystalline structure. Structural analysis revealed that GO layers in composite were oriented in one direction.
This batchelot thesis deals with preparation of biomimetic polymer/graphene layered nanocomposites. In order to prepare nanocomposites, it was first necessary to prepare a suitable graphene material. The Tour-Marcan method was chosen for its preparation, in which the effect of oxidation time on the structure of the resulting graphene/graphite oxide was investigated. From the result of structural analysis was evaluated, that after 4 hours of oxidation structure of graphite was intercalated, oxygen groups were formed (mainly expoxy groups) and inter-layer spacing increased to form graphite oxide (GO). Extension of oxidation time did not lead to major changes in struture of GO. Nanocomposites were prepareted by solution-casting method. The polar polymer – polyvinyl alcohol (PVAl) was used as a matrix with assumption of strong interaction between GO a PVAl. In order to promote GO intercalation, an ultrasonic dispersant was used in the process of nanocomposite preparation, the effect of which was manifested by an increase in the inter-layer GO distance in nanocomposites. It has been observed that the inter-layer spacing of GO and PVA1 is affected by the concentration of the individual components in the nanocomposites, suggesting a possible modification of the PVA1 crystalline structure. Structural analysis revealed that GO layers in composite were oriented in one direction.
Description
Citation
DOSTALÍK, P. Biomimetické polymer/grafenové vrstevnaté nanokompozity [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2019.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Chemie, technologie a vlastnosti materiálů
Comittee
doc. Ing. František Šoukal, Ph.D. (předseda)
prof. RNDr. Josef Jančář, CSc. (člen)
prof. Ing. Ladislav Omelka, DrSc. (člen)
prof. Ing. Petr Ptáček, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Tomáš Svěrák, CSc. (člen)
doc. Ing. Lucy Vojtová, Ph.D. (člen)
Ing. Lukáš Tvrdík, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2019-06-11
Defence
1. Student seznámil členy komise s teoretickými základy a cíli své bakalářské práce a velmi přehledně přednesl výsledky, kterých dosáhl v experimentální části.2. Byly přečteny posudky na bakalářskou práci.3. Student akceptoval všechny připomínky oponenta a na všechny otázky odpověděl v plné šíři a bez přípravy.4. Diskuse: Členové komise vznesly několik přípomínek a otázek k práci. Student výborně reagoval na všechny připomínky a otázky vzešlé z diskuze a prokázal výbornou orientaci v daném tématu.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení