Nanouhlíkové materiály pro bioaplikace a detekci těžkých kovů

Ing. Zuzana Bytešníková

Disertační práce

Nanocarbon materials for bioapplications and heavy metals detection

Anotace:

Cílem této disertační práce je syntéza nanouhlíkových materiálů a jejich kompozitů za účelem jejich aplikace pro ochranu životního prostředí, pro boj proti patogenním mikroorganismům a pro ochranu zemědělských plodin. Jako základní konstituent všech připravených nanomateriálů byl s úspěchem využit grafenoxid (GO) připravený modifikovanou Hummersovou metodou. Za účelem zlepšení požadovaných vlastností byl připravený GO dále redukován a modifikován magnetickými nanočásticemi (MPs) a nanočásticemi (NPs) kovů či polokovů za vzniku kompozitů. V připravených nanokompozitech bylo využito synergistického efektu grafenoxidu a nanočástic.V případě nanokompozitu tvořeného redukovaným grafenoxidem (rGO) a MPs byl připravený kompozit využit k vázání Se(IV), jakožto těžkého kovu, z vodného prostředí. Výhodou tohoto materiálu navíc byla možnost jeho opětovného použití po regeneraci v ethanolu.K ochraně zemědělských plodin před Xanthomonas euvesicatoria (X. euvesicatoria), která je původcem bakteriální skvrnitosti rajčat a paprik a způsobuje značné ekonomické ztráty, byl použit nanokompozit tvořený GO a NPs mědi a stříbra. Tento nanokompozit byl vybrán k aplikaci na rostliny rajčete a papriky po předchozích mikrobiologických testech in vitro.

Abstract:

The aim of this thesis was the synthesis of carbon nanomaterials and their composites for environmental applications, application as an antibacterial agent, and crop protection. As the basic constituent of all prepared nanomaterials, graphene oxide (GO) prepared by the modified Hummers method was successfully used. In order to improve the desired properties, the prepared GO was further reduced and modified with magnetic nanoparticles (MPs) and nanoparticles (NPs) of metals or metalloids to form composites. In the prepared nanocomposites, the synergistic effect of graphene oxide and nanoparticles was utilized.In the case of nanocomposite formed from reduced graphene oxide (rGO) and MPs, this composite was used to bind Se (IV) as a heavy metal from an aqueous medium. In addition, the advantage of this material was its reusability after a recovery in ethanol.To protect agricultural crops against Xanthomonas euvesicatoria (X. euvesicatoria), which causes the bacterial spot disease of tomato and pepper and considerable economic casualties, nanocomposite containing GO and copper and silver NPs was used. This nanocomposite was selected for application to tomato and pepper plants after previous microbiological tests in vitro.

Klíčová slova

bakterie, kovy, nanočástice

Keywords

nanoparticles, metals, bacteria

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 23. 7. 2019

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: prof. RNDr. Pavel Kopel, Ph.D.

Mendelova univerzita v Brně

Agronomická fakulta

Doktorský studijní program / obor:
Chemie / Zemědělská chemie