Integrace anorganických nerozpustných částic do polymerních nanovláken

Bc. Stanislav Nevyhoštěný

Bachelor's thesis

The incorporation of insoluble anorganic particles into polymeric nanofibers

Abstract:

Práce se zabývala vytypováním a přípravou nerozpustných sloučenin těžkých kovů ve formě nanočástic a jejich následnou integrací do polymerních nanovláken. Z důvodů uvedených v experimentální části práce byly vybrány soli kyseliny wolframové wolframan olovnatý (PbWO4), wolframan bismutitý (Bi2(WO4)3), wolframan ceritý (Ce2(WO4)3), wolframan praseodymitý (Pr2(WO4)3), wolframan zirkoničitý (Zr(WO4)2) a wolframan hafničitý (Hf(WO4)2). Získané práškové materiály byly podrobeny mletí v kulovém mlýnku a následné charakterizaci pomocí zetasizeru a rastrovací elektronové mikroskopie. Částice byly přidány do roztoku polymeru (PVB) a zvlákněny metodami DC a AC elektrospinningu. Získaná kompozitní nanovlákna byla rovněž zkoumána pomocí rastrovací elektronové mikroskopie a byla u nich provedena EDS analýza pro orientační zjištění obsahu částic sloučenin těžkých kovů. Vzhledem k možnému budoucímu využití materiálu byly také provedeny testy toxicity pomocí metod live/dead fluorescenční mikroskopie a respirometrie.

Abstract:

The aim of the thesis was to select, prepare and incorporate a heavy metal nanoparticles into polymer nanofibers. Due to the reasons listed in the experimental part of the thesis, the final selection of materials comprised of heavy metal salts of tungstic acid lead tungstate (PbWO4), bismuth tungstate (Bi2(WO4)3), cerium tungstate (Ce2(WO4)3), praseodymium tungstate (Pr2(WO4)3), zirconium tungstate (Zr(WO4)2) and hafnium tungstate (Hf(WO4)2).The obtained particles were milled using a ball mill and characterised using a zetasizer and scanning electron microscope. Resulting particles were mixed into a polymer solution (PVB) and made into nanofibers using DC and AC electrospinning. The obtained composite nanomaterials were also examined using scanning electron microscopy and EDS anysis. With respect to the expected possible use of the material, a toxicity tests were also appropriate. These were performed using fluorescence microscopy live/dead analysis and respiration measurement.

Keywords

nanovlákna, nanočástice, polyvinylbutyral, těžké kovy, wolframany, integrace, elektrospinning, toxicita

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 5. 2014

Accessible from:: 16. 5. 2014

Thesis defence

• Date of defence: 18. 6. 2014
• Supervisor: Ing. Jan Grégr

Technical University of Liberec

Faculty of Mechatronics, Informatics and Interdisciplinary Studies

Bachelor programme / field:
Nanotechnology / Nanomaterials