Studium vlivu nanočástic stříbra na kinetiku chemické reakce

Bc. Jana CABÁKOVÁ

Bachelor's thesis

The Study of the Effect of the Silver Nanoparticles Size on the Reaction Kinetic

Abstract:

Současný intenzivní vývoj v oblasti nanotechnologií přináší nový zájem o materiály, které jsou používány po staletí - koloidní materiály. V technologii hrály vždy důležitou roli kovové koloidní částice, zvláště při zpracování a barvení skla a keramiky. Nanotechnologie se zabývá objekty, které mají velikost v rozmezí nanometrů, tedy přibližně od 1 do 100 nm. Příprava a studie kovových nanočástic jsou hlavním zájmem jak ve výzkumu, tak v technologii. Důvod tohoto zájmu je fakt, že kovové nanočástice mají specifické vlastnosti, které nejsou k dispozici v případě samostatných molekul nebo objemových kovů. Tyto vlastnosti ? optické, magnetické, katalytické a elektrochemické ? závisí do značné míry na jejich rozměrech, tvaru a chemickém okolí. Stříbro je díky jeho fyzikálně-chemickým vlastnostem a snadné přípravě koloidních částic jeden z nejvíce používaných kovů v moderní nanotechnologii. Cílem bakalářské práce bylo ověření kinetických studií heterogenně katalyzované redukce barviv borohydridem sodným za přítomnosti nanočástic stříbra jako katalyzátoru. V rámci experimentální práce byly provedeny 2 řady kinetických experimentů. V první řadě experimentů byla sledována kinetika redukce barviv (methylenové modři, thioninu a eriochromové čeni)v závislosti na koncentraci přidaného katalyzátoru. V druhé řadě experimentů byla sledována závislost ovlivnění rychlosti redukce různou velikostí nanočástic stříbra, které byly připravovány za přítomnosti kyseliny polyakrylové, jakožto modifikátoru.

Abstract:

Current intensive progress in the field of nanotechnology brings new interest concerning materials, which have been used for centuries ? colloid materials. Metal colloid particles always played very important role in technology, especially in manufacturing and coloring glass and ceramics. Nanotechnology deals with objects, having the size in a range of nanometers, it is approximately from 1 to 100 nm. Preparation and the study of metal nanoparticles is the main interest both in research and in technology. The reason for this interest is the fact, that the metal nanoparticles have some specific characteristics, which aren?t available in the case of separate molecules or bulk metals. These characteristics ? optical, magnetic, catalytic and electrochemical ? depend largely on their dimensions, shape and chemical surroundings. Silver is due to its physico-chemical properties and easy preparation of its colloidal particles one of the most used metals in modern nanotechnology. The aim of my bachelor thesis was to verify kinetic studies focused on heterogeneous catalyzed reduction selected dyes by sodium borohydride in the presence of silver nanoparticles as catalysts. There were performed two lines of kinetic experiments. The kinetics of the reduction of dyes (Methylene Blue, Thionine and Eriochrome Black) was monitored in dependence on concentration of adding catalyst in the first line of the experiments. In the second set of experiments the dependence of the rate of reduction on size of silver nanoparticles was monitored. The size of silver nanoparticles was controlled by polyacrylic acid modifier.

Keywords

nanočástice stříbra, kinetika, katalýza, barviva, redukce, borohydrid sodný, kyselina polyakrylová, nethylenová modř, thionin, eriochromová čerň

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 5. 2011

Accessible from:: 9. 5. 2011

Thesis defence

• Date of defence: 2. 6. 2011
• Supervisor: Doc. RNDr. Tatjana Nevěčná, CSc.

PALACKÝ UNIVERSITY IN OLOMOUC

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Chemistry / Management in Chemistry