Nanostrukturované materiály na bázi aluminy pro elektrochemické senzory a biosenzory
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Dizertační práce je zaměřena na základní výzkum a vývoj nanostrukturovaných povrchů připravených pomocí nanoporézní aluminy. Metodou anodické oxidace byly připraveny různé druhy nanostrukturovaných povrchů se zlatými nanostrukturami a nanoporézní aluminové membrány pro využití v elektrochemických senzorech a biosenzorech. Nanostrukturované povrchy byly připravovány metodou elektrochemické anodizace hliníkového materiálu za vzniku hexagonálně uspořádaných nanopórů. Do nanoporézních masek pak bylo elektrochemicky redukcí z roztoku dikyanozlatnanu draselného deponováno zlato metodou pulzní depozice. Připravené zlaté nanostrukturované povrchy byly elektrochemicky charakterizovány elektrochemickou impedanční spektroskopií a voltametrií, byla zkoumána jejich teplotní stabilita a vliv žíhání při atmosférickém tlaku i ve vakuu na jejich elektrochemické chování. V další části práce byly připraveny zlaté nanostruktury o různých rozměrech a byl sledován vliv tvaru a rozměrů nanostruktur na elektrochemické chování. Nanostrukturované povrchy byly také modifikovány 11–merkaptoundekanovou kyselinou a byl sledován vliv modifikace na elektrochemické výsledky. Poslední část práce se věnuje přípravě nanoporézních aluminových membrán a studiu jejich molekulové propustnosti.
The doctoral thesis is focused on basic research and development of nanostructured surfaces prepared using anodic alumina material. Various types of gold nanostructured surfaces and nanoporous aluminum membranes for electrochemical sensors and biosensors were prepared using the anodic oxidation method. Nanostructured surfaces were prepared by electrochemical anodization of aluminum material to form hexagonally arranged nanopores. Gold was then deposited into the nanoporous masks by electrochemical reduction from potassium dicyanoaurate solution using a pulse deposition method. The prepared nanostructured gold surfaces were electrochemically characterized by electrochemical impedance spectroscopy and voltammetry. Temperature stability and the effect of annealing on their electrochemical behavior at atmospheric pressure as well as in the vacuum were investigated. Then, gold nanostructures of various dimensions were prepared and the influence of their shape and dimensions on the electrochemical behavior was studied. Nanostructured surfaces were also modified with 11–mercaptoundecanoic acid, and the effect of this modification on the electrochemical results was studied. In the last part of the work, nanoporous aluminum membranes were prepared, and their permeability was studied.
The doctoral thesis is focused on basic research and development of nanostructured surfaces prepared using anodic alumina material. Various types of gold nanostructured surfaces and nanoporous aluminum membranes for electrochemical sensors and biosensors were prepared using the anodic oxidation method. Nanostructured surfaces were prepared by electrochemical anodization of aluminum material to form hexagonally arranged nanopores. Gold was then deposited into the nanoporous masks by electrochemical reduction from potassium dicyanoaurate solution using a pulse deposition method. The prepared nanostructured gold surfaces were electrochemically characterized by electrochemical impedance spectroscopy and voltammetry. Temperature stability and the effect of annealing on their electrochemical behavior at atmospheric pressure as well as in the vacuum were investigated. Then, gold nanostructures of various dimensions were prepared and the influence of their shape and dimensions on the electrochemical behavior was studied. Nanostructured surfaces were also modified with 11–mercaptoundecanoic acid, and the effect of this modification on the electrochemical results was studied. In the last part of the work, nanoporous aluminum membranes were prepared, and their permeability was studied.
Description
Keywords
Alumina, oxid hlinitý, nanostrukturované materiály, nanosloupky, elektrochemické senzory, biosenzory, elektrochemická impedanční spektroskopie, cyklická voltametrie, Randles–Ševčíkova rovnice, anodická oxidace, elektrochemická depozice., Alumina, alumina oxide, nanostructured materials, nanopillars, electrochemical sensors, biosensors, electrochemical impedance spectroscopy, cyclic voltammetry, Randles–Sevcik equation, anodic oxidation, electrochemical deposition.
Citation
KYNCLOVÁ, H. Nanostrukturované materiály na bázi aluminy pro elektrochemické senzory a biosenzory [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2022.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
bez specializace
Comittee
doc. Ing. Lukáš Fujcik, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Petr Sedlák, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Jaromír Hubálek, Ph.D. (člen)
doc. Ing. et Ing. Vilém Neděla, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Libuše Trnková, CSc. - oponentka (člen)
Date of acceptance
2022-03-03
Defence
Doktorandka přednesla výsledky práce jasně a výstižně. Na dotazy komise odpověděla bez problémů.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení