Cyklodextrinová organosilanová nanovlákna

Marek Soukeník

Bachelor's thesis

Cyclodextrin organosilane nanofibres

Abstract:

Cyklodextriny byly již od svého objevu používány v nejrůznějších odvětvích chemie. To především díky své netoxicitě a specifickým vlastnostem, které slibují možnosti širokého využití od potravinářství, katalýzy a chemických syntéz až po farmacii a medicínu. Také stále se rozrůstající skupina organokřemičitých materiálů slibuje zajímavou buducnost. Tyto materiály se již dnes používají na poli biomedicíny, vodivostních systémů nebo katalýzy a prokazují slibné vlastnosti pro růst neuronů. Obě zmíněné struktury se daří propojovat v různých typech materiálů. A ačkoli jsou cyklodextriny i organokřemičité materiály vhodné také pro zvlákňování, zatím neexistují práce popisující syntézu vláken propojujících oba materiály. Tato bakalářská práce si klade za úkol pomocí sol-gel metody vytvořit právě takové hybridní vlákenné struktury. Syntéza materiálu byla prováděna dvěma různými způsoby - polymerizací TEOS a organokřemičitého cyklodextrinového prekurzoru, jejichž roztok byl následně zvlákněn z jehly a funkcionalizací TEOS vláken pomocí stejného prekurzoru. Cílem práce je připravená nanovlákna také analyzovat. Pro charakterizaci byly použity skenovací elektronová mikroskopie, energiově disperzní rentgenová spektroskopie, infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací, termogravimetrická analýza a UV-Vis spektroskopie.

Abstract:

Since their discovery, cyclodextrins were used in different branches of chemistry. This is happening mostly thanks to their nontoxicity and specific properties, which promise wide opportunities of usage from food industry, catalysis, and chemical synthesis to pharmacy, and medical use. Also, the still-growing group of organosilane materials promise an interesting future. Those materials are already in use in the fields of biomedicine, conductivity systems, or catalysis, and show promising properties for the growth of neurons. Both of the proclaimed structures are being connected in different types of materials, and eventhough the cyclodextrins and the organosilanes are also able to form fibres, there is no literature describing the synthesis of fibres connecting both of the materials. This bachelor thesis sets itself the task of creation of such a hybrid fibrous structures. The synthesis of the materials was carried out in two different ways - by polymerisation of TEOS and organosilane cyclodextrin precursor, which were spinned later by a needle and by the functionalisation of TEOS fibres by the same precursor. The aim of this work is also to analyze the obtained nanofibres. Scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis, and UV-Vis spectroscopy were used for such characterisation.

Keywords

cyklodextriny, sol-gel, organosilany, nanovlákna

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 5. 2023

Thesis defence

• Supervisor: doc. RNDr. Michal Řezanka, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechatronics, Informatics and Interdisciplinary Studies

Bachelor programme / field:
Nanotechnology / Nanotechnologie