Funkční tenké vrstvy pro aplikace využívající pokročilé oxidační procesy

Bc. Vlastimil ŠRAM

Master's thesis

Functional thin films for applications using advanced oxidation processes

Abstract:

Tato diplomová práce si klade za cíl optimalizaci procesu nanášení tenkých vrstev pro využití v pokročilých oxidačních procesech (AOP). V rámci práce byla nanesena řada TiOx vrstev. Pro tento proces byla užita fyzikální metoda naprašování PVD. Fotokatalytická aktivita deponovaných vrstev byla testována pomocí rozkladu organického barviva Acid Orange 7. Dále pak byla u vrstev analyzována morfologie povrchu (SEM) a tloušťka vrstev (profilometrie). Studium vytvořených vrstev bylo zaměřeno na souvislost mezi charakteristikou jednotlivých vrstev, depozičními parametry a fotokatalytickými vlastnostmi. Na základě těchto výsledků byly vrstvy aplikovány v systému využívající AOP pro rozklad organických chemických látek. První kapitoly diplomové práce jsou věnovány shrnutí dosavadních znalostí o fotokatalýze a jejich principech. Další kapitola je věnována teorii a metodám nanášení tenkých vrstev a shrnutí znalostí o nízkotlakých výbojích. V experimentální části jsou popsány jednotlivé komponenty aparatury. Dále se experimentální část zaměřuje na rozbor tvorby optimalizačního procesu nanášení tenkých vrstev na bázi oxidu titanu. Poslední kapitola práce obsahuje výsledky experimentů na základě kterých je navržen další postup výzkumu této problematiky.

Abstract:

This diploma thesis aims to optimalization the process of magnetron sputtering and creating of thin layers for use in advanced oxidation processes. During the work was created range of TiOx layers. For this process was used physical method of sputtering called PVD. The photocatalytic activity of the deposited films was tested by degradation of organic dyes Acid Orange 7. Furthermore, the layer was analyzed on surface morphology (SEM) and the layer thickness (profilometry). Study of created layers was focused on the link between the characteristics of each layer, deposition parameters and photocatalysis properties. Based on these results, the layers were applied in a system using AOP for the decomposition of organic substances. The first chapter is devoted to a summary of existing knowledge of photocatalysis and its principles. Another chapter is devoted to the theory and methods of applying thin layers and summary of knowledge of the low-pressure discharges. In the exprimental section there are described various components of the apparatus. Furthermore, the experimental part of the work focuses on the analysis of the optimization process of applying thin layers on titanium oxide. The last chapter of the thesis contains the results of the experiments on the basis of is designed another research progress of this issue.

Keywords

Fotokatalýza, Reaktivní magnetronové naprašování, PVD, GLAD, TiO2, TiO2+Ag, Degussa P25, Verapamil hydrocholorid, Acid Orange 7, biodegradace

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 8. 2013

Accessible from:: 9. 8. 2013

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Marta Horáková, Ph.D.

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Education

Master programme / field:
Primary school teaching / Fn-In