Laserově indukovaná depozice katalytických nanostrukturovaných materiálů pro degradaci rezistentních organických látek

Mgr. Lukáš VÁLA

Disertační práce

Abstract:

This dissertation focuses on the preparation of nanostructured particles by laser ablation in vacuum and in liquids with subsequent use for the degradation of organic substances from water. Iron and cobalt sulfides (FeS, FeS2, CoS2) or metastable silicon and titanium oxides (SiO, TiO) were used. The most significant results of this dissertation include the preparation of a high-pressure FeS phase by laser ablation in water, the room-temperature preparation of titanium silicide (TiSi2) by post-ablative reactive interaction between colloidal TiO and SiO nanoparticles in ethanol, and the one-step preparation of a bimetallic cobalt-iron sulfide (FeCo8S8). The applicative properties of the obtained materials were tested in the photocatalysis and "Fenton-like" reaction mode, where, in most cases, under operationally benign conditions, the materials showed high activity with very small amounts of starting material. Testing was carried out not only on standardized dyes but also on two selected types of antibiotics.

Abstract:

Tato dizertační práce se zaměřuje na přípravu nanostrukturovaných částic pomocí laserové ablace ve vakuu a v kapalinách s následným využitím pro odbourávání organických látek z vody. Využito bylo sulfidů železa a kobaltu (FeS, FeS2, CoS2) nebo metastabilních oxidů křemíku a titanu (SiO, TiO). Mezi nejvýznamnější výsledky této dizertační práce patří příprava vysokotlaké fáze FeS pomocí laserové ablace ve vodě, příprava silicidu titaničitého (TiSi2) za pokojové teploty post-ablativní reaktivní interakci mezi koloidními nanočásticemi TiO a SiO v ethanolu a jednokroková příprava bimetalického sulfidu cobaltu a železa (FeCo8S8). Aplikační vlastnosti získaných materiálů byly testovány v režimu fotokalýzy a "Fenton-like" reakce, kde ve většině případů, za provozně nenáročných podmínek, vykazovaly materiály vysokou aktivitu a to při velmi malém množství vstupního materiálu. Testování probíhalo nejenom na standardizovaných barvivech, ale i na dvou vybraných typech antibiotik.

Keywords

Laserová ablace, příprava nanočástic, funkcionalizace povrchů, pokročilé oxidativní procesy, Fenton-like reakce, fotokatalýza, koloidní chemie

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 31. 8. 2024

Zveřejnit od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Doc. Ing. Tomáš Křenek, Ph.D.

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI

Fakulta strojní

Doktorský studijní program / obor:
Strojírenské technologie a materiály / Strojírenské technologie a materiály