Diplomová práce seznamuje s nanomateriály a nanočásticemi v přírodních objektech. Ke studiu stavby studovaného objektu, povrchu a analýze prvků byla použita počítačová tomografie (CT) a elektronový rastrovací mikroskop (SEM) s EDX analýzou. Dále termogravimetrická analýza (TGA) s FTIR analýzou pro popis chemického složení rostlinného objektu. Využit byl také transmisní elektronový mikroskop (TEM). Ke studiu byla vybrána přeslička rolní (Equisetum arvense), z níž byly získány nanočástice oxidu křemičitého. K úpravě vzorků byly použity chemické a fyzikální metody (chemické přečištění pomocí kyselin a využití mikrovlnného mineralizátoru). Byla sledována a popsána velikost částic, jejich vazba na organickou fázi a možnosti získávání oxidu křemičitého z přesličky rolní.
Anotace v angličtině
The thesis presents nanomaterials and nanoparticles in natural subjects. The following tools and methods were used for the analysis: Transmission Electron Microscopy (TEM), Computed Tomography (CT) and Scanning Electron Microscope (SEM) with Energy Dispersive X-ray spectroscopy (EDX) for the analysis of the subject structure, surface and elements, and Thermo Gravimetric Analysis (TGA) with Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FITR) for the analysis of chemical composition of vegetable subjects. Nanoparticles of silicon dioxide were extracted from Equisetum arvense, the subject of the study. Physical and chemical methods (microwave mineralizer and chemical purification by acids) were used for the samples treatment. Particles size, their relation to the organic phase and possibility to extract silicon from Equisetum arvense were monitored and described.
Klíčová slova
oxid křemičitý, nanočástice, nanomateriály, přírodní nanomateriály, přeslička rolní, CT, SEM, EDX, TGA, FTIR, TEM, mineralizátor, biogenní částice
Klíčová slova v angličtině
silicon dioxide, nanoparticles, nanomaterials, natural materials, Equisetum arvense, CT, SEM, EDX, TGA, FTIR, TEM
Rozsah průvodní práce
89 s.
Jazyk
CZ
Anotace
Diplomová práce seznamuje s nanomateriály a nanočásticemi v přírodních objektech. Ke studiu stavby studovaného objektu, povrchu a analýze prvků byla použita počítačová tomografie (CT) a elektronový rastrovací mikroskop (SEM) s EDX analýzou. Dále termogravimetrická analýza (TGA) s FTIR analýzou pro popis chemického složení rostlinného objektu. Využit byl také transmisní elektronový mikroskop (TEM). Ke studiu byla vybrána přeslička rolní (Equisetum arvense), z níž byly získány nanočástice oxidu křemičitého. K úpravě vzorků byly použity chemické a fyzikální metody (chemické přečištění pomocí kyselin a využití mikrovlnného mineralizátoru). Byla sledována a popsána velikost částic, jejich vazba na organickou fázi a možnosti získávání oxidu křemičitého z přesličky rolní.
Anotace v angličtině
The thesis presents nanomaterials and nanoparticles in natural subjects. The following tools and methods were used for the analysis: Transmission Electron Microscopy (TEM), Computed Tomography (CT) and Scanning Electron Microscope (SEM) with Energy Dispersive X-ray spectroscopy (EDX) for the analysis of the subject structure, surface and elements, and Thermo Gravimetric Analysis (TGA) with Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FITR) for the analysis of chemical composition of vegetable subjects. Nanoparticles of silicon dioxide were extracted from Equisetum arvense, the subject of the study. Physical and chemical methods (microwave mineralizer and chemical purification by acids) were used for the samples treatment. Particles size, their relation to the organic phase and possibility to extract silicon from Equisetum arvense were monitored and described.
Klíčová slova
oxid křemičitý, nanočástice, nanomateriály, přírodní nanomateriály, přeslička rolní, CT, SEM, EDX, TGA, FTIR, TEM, mineralizátor, biogenní částice
Klíčová slova v angličtině
silicon dioxide, nanoparticles, nanomaterials, natural materials, Equisetum arvense, CT, SEM, EDX, TGA, FTIR, TEM
Zásady pro vypracování
Seznamte se s problematikou nanočástic oxidu křemičitého.
Na vybraném přírodním materiálu proveďte základní experimenty vedoucí k popisu rozložení oxidu křemičitého a jeho základní charakterizaci.
Navrhněte způsob získávání nanočástic biogenního oxidu křemičitého z přírodního materiálu a analytické metody, které budou sloužit k posouzení velikosti, struktury a čistoty získaných nanočástic.
Proveďte navržené experimenty, vyhodnoťte výsledky a diskutujte je.
Zformulujte závěry.
Zásady pro vypracování
Seznamte se s problematikou nanočástic oxidu křemičitého.
Na vybraném přírodním materiálu proveďte základní experimenty vedoucí k popisu rozložení oxidu křemičitého a jeho základní charakterizaci.
Navrhněte způsob získávání nanočástic biogenního oxidu křemičitého z přírodního materiálu a analytické metody, které budou sloužit k posouzení velikosti, struktury a čistoty získaných nanočástic.
Proveďte navržené experimenty, vyhodnoťte výsledky a diskutujte je.
Zformulujte závěry.
Seznam doporučené literatury
[1] CAMPBELL, N. A. a J.B. REECE. Biologie. Brno: Computer Press, a.s.,2008.
[2] BHUSHAN, B. Biomimetics: lesson from nature - an overview. Phil. Trans. R. Soc. A, 367, 1445 (2009).
[3] EPSTEIN, E. Silicon: its manifold roles in plants. Ann of App Biol 155 (2009) 155-160.
[4] CURIE, H. A. a C.C. PERRY. Silica in Plants: Biological, Biochemical and Chemical Studies. Ann Bot. 12 (2007)100 (7) 1383- 1389.
[5] MA, J. F. a N. YAMAJI. Silicon uptake and accumulation in higher plants. TRENDS in Plant Science Vol.11 No.8, 2006, pp. 392-397.
[6] ALSHATWI, A.A., ATHINARAYANAN J. a V.S. PERIASAMY. Biocompatibility assessment of rice husk-derived biogenic silica nanoparticles for biomedical applications. Materials Science and Engineering C. Vol. 47, 2015, pp. 8 - 16.
[7] Aktuální odborné články vztahující se k dané problematice z www.sciencedirect.com
Seznam doporučené literatury
[1] CAMPBELL, N. A. a J.B. REECE. Biologie. Brno: Computer Press, a.s.,2008.
[2] BHUSHAN, B. Biomimetics: lesson from nature - an overview. Phil. Trans. R. Soc. A, 367, 1445 (2009).
[3] EPSTEIN, E. Silicon: its manifold roles in plants. Ann of App Biol 155 (2009) 155-160.
[4] CURIE, H. A. a C.C. PERRY. Silica in Plants: Biological, Biochemical and Chemical Studies. Ann Bot. 12 (2007)100 (7) 1383- 1389.
[5] MA, J. F. a N. YAMAJI. Silicon uptake and accumulation in higher plants. TRENDS in Plant Science Vol.11 No.8, 2006, pp. 392-397.
[6] ALSHATWI, A.A., ATHINARAYANAN J. a V.S. PERIASAMY. Biocompatibility assessment of rice husk-derived biogenic silica nanoparticles for biomedical applications. Materials Science and Engineering C. Vol. 47, 2015, pp. 8 - 16.
[7] Aktuální odborné články vztahující se k dané problematice z www.sciencedirect.com