Cílem práce tedy bylo optimalizovat postup stanovení velikosti povrchu a porozity
tenkých polymerních folií, membrán či nanovláken pomocí sorpce dusíku; byly testovány různé
měřící cely, různé navážky a možnosti plnění cel a vliv těchto parametrů na stanovení velikosti
povrchu a porozity materiálu pomocí adsorpční/desorpční křivky dusíku. Důležitým výsledkem
též bylo zjištění, zda je tato metoda stanovení schopna zachytit rozdíly velikosti povrchů a
porozity testovaných vzorků mezi nemodifikovanými a modifikovanými materiály. Tyto
výsledky (vhodný výběr cel a doporučené navážky) pak budou aplikovatelné i pro stanovení
sorpce CO2 pro zmíněné typy materiálů.
Studované vzorky různých typů (polymerní folie, membrány, nanovlákna, ?houbičky?)
byly studovány pomocí sorpce dusíku, byl studován vliv různých cel a různých navážek.
Anotace v angličtině
The aim of this work was therefore to optimize the procedure for the determination of
the surface size and porosity of thin polymer films, membranes, or nanofibers by nitrogen
sorption; different measuring cells, different weights and filling options of the cells were tested
and the influence of these parameters on the determination of the surface size and porosity
of the material using the nitrogen adsorption/desorption curve was investigated. An important
result was also to determine whether this method of determination was able to capture the
differences in surface size and porosity of the test samples for unmodified and modified
materials. These results (appropriate selection of cells and recommended weights) will then
be applicable to the determination of CO2 sorption for the material types.
The studied samples of different types (polymer films, membranes, nanofibers,
"sponges") were studied by means of nitrogen sorption, the influence of different cells and
different weights was studied.
Cílem práce tedy bylo optimalizovat postup stanovení velikosti povrchu a porozity
tenkých polymerních folií, membrán či nanovláken pomocí sorpce dusíku; byly testovány různé
měřící cely, různé navážky a možnosti plnění cel a vliv těchto parametrů na stanovení velikosti
povrchu a porozity materiálu pomocí adsorpční/desorpční křivky dusíku. Důležitým výsledkem
též bylo zjištění, zda je tato metoda stanovení schopna zachytit rozdíly velikosti povrchů a
porozity testovaných vzorků mezi nemodifikovanými a modifikovanými materiály. Tyto
výsledky (vhodný výběr cel a doporučené navážky) pak budou aplikovatelné i pro stanovení
sorpce CO2 pro zmíněné typy materiálů.
Studované vzorky různých typů (polymerní folie, membrány, nanovlákna, ?houbičky?)
byly studovány pomocí sorpce dusíku, byl studován vliv různých cel a různých navážek.
Anotace v angličtině
The aim of this work was therefore to optimize the procedure for the determination of
the surface size and porosity of thin polymer films, membranes, or nanofibers by nitrogen
sorption; different measuring cells, different weights and filling options of the cells were tested
and the influence of these parameters on the determination of the surface size and porosity
of the material using the nitrogen adsorption/desorption curve was investigated. An important
result was also to determine whether this method of determination was able to capture the
differences in surface size and porosity of the test samples for unmodified and modified
materials. These results (appropriate selection of cells and recommended weights) will then
be applicable to the determination of CO2 sorption for the material types.
The studied samples of different types (polymer films, membranes, nanofibers,
"sponges") were studied by means of nitrogen sorption, the influence of different cells and
different weights was studied.
Většina přístrojů na určení velikostí povrchů a porozity materiálů pomocí sorpce plynů je vhodná zejména pro stanovení pevných či práškových materiálů. V řadě výzkumů v oblasti nanomateriálů se však velmi často pracuje s polymerními vzorky ve formě folií, membrán či nanovláken. Při klasickém využití sorpce dusíku je potřeba dostatečně vysoké navážky vzorků, což zejména při stanovení tenkých vzorků, vrstev, polymerních folií či nanovláken není možné dodržet. Existují doporučené postupy za využití jiných měřících plynů, což s sebou ale nese vždy úpravu přístroje a výměnu plynů. Některé přístroje ani neumožňují měření pomocí více plynů. Proto se předložená práce zaměřuje na vypracování metodiky alespoň nějaké možnosti stanovení těchto vzorků pomocí stávajícího zařízení. Cílem práce tedy bylo optimalizovat postup stanovení velikosti povrchu a porozity tenkých polymerních folií, membrán či nanovláken pomocí sorpce dusíku; byly testovány různé měřící cely, různé navážky a možnosti plnění cel a vliv těchto parametrů na stanovení (i) velikosti povrchu a porozity materiálu pomocí adsorpční/desorpční křivky dusíku. Důležitým výsledkem též bylo zjištění, zda je tato metoda stanovení schopna zachytit rozdíly velikosti povrchů a porozity testovaných vzorků pro nemodifikované a modifikované materiály. Tyto výsledky (vhodný výběr cel a doporučené navážky) pak budou aplikovatelné i pro stanovení sorpce CO 2 pro zmíněné typy materiálů. Studované vzorky různých typů (polymerní folie, membrány, nanovlákna, melaminové houby) byly studovány pomocí sorpce dusíku, byl studován vliv různých cel a různých navážek.
Zásady pro vypracování
Většina přístrojů na určení velikostí povrchů a porozity materiálů pomocí sorpce plynů je vhodná zejména pro stanovení pevných či práškových materiálů. V řadě výzkumů v oblasti nanomateriálů se však velmi často pracuje s polymerními vzorky ve formě folií, membrán či nanovláken. Při klasickém využití sorpce dusíku je potřeba dostatečně vysoké navážky vzorků, což zejména při stanovení tenkých vzorků, vrstev, polymerních folií či nanovláken není možné dodržet. Existují doporučené postupy za využití jiných měřících plynů, což s sebou ale nese vždy úpravu přístroje a výměnu plynů. Některé přístroje ani neumožňují měření pomocí více plynů. Proto se předložená práce zaměřuje na vypracování metodiky alespoň nějaké možnosti stanovení těchto vzorků pomocí stávajícího zařízení. Cílem práce tedy bylo optimalizovat postup stanovení velikosti povrchu a porozity tenkých polymerních folií, membrán či nanovláken pomocí sorpce dusíku; byly testovány různé měřící cely, různé navážky a možnosti plnění cel a vliv těchto parametrů na stanovení (i) velikosti povrchu a porozity materiálu pomocí adsorpční/desorpční křivky dusíku. Důležitým výsledkem též bylo zjištění, zda je tato metoda stanovení schopna zachytit rozdíly velikosti povrchů a porozity testovaných vzorků pro nemodifikované a modifikované materiály. Tyto výsledky (vhodný výběr cel a doporučené navážky) pak budou aplikovatelné i pro stanovení sorpce CO 2 pro zmíněné typy materiálů. Studované vzorky různých typů (polymerní folie, membrány, nanovlákna, melaminové houby) byly studovány pomocí sorpce dusíku, byl studován vliv různých cel a různých navážek.
Seznam doporučené literatury
Kolská, Z.; Řezníčková, A.; Nagyová, M.; Slepičková Kasálková, N.; Sajdl, P.; Slepička, P.; Švorčík, V. Plasma activated polymers grafted with cysteamine for bio-application. Polym. Degrad. Stabil. 101: 1-9, 2014. Kolská, Z.; Polanský, R.; Prosr, P.; Zemanová, M.; Ryšánek, P.; Slepička, P.; Švorčík, V. Properties of polyamide nanofibers treated by UV-A radiation. Mater. Lett. 214: 264–267, 2018.
Benkocká, M.; Kolářová, K.; Matoušek, J.; Semerádtová, A.; Šícha, V.; Kolská, Z. Nanocomposite of polystyrene foil grafted with metallaboranes for antimicrobial activity. Appl. Surf. Sci. 441: 120–129, 2018. Pechoušek, J. Měření plochy povrchu pevných látek a určování jejich porozity metodou sorpce plynu, Univerzita Palackého, Olomouc Sing K.: The Use of Nitrogen Adsorption for the Characterisation of Porous Material (2001) Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 187–188, 3–9. Ravikovitch P. I., Neimark A. V.: Characterization of Nanoporous Materials from Adsorption and Desorption Isotherms (2001) Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 187–188, 11–21. Ravikovitch P. I., Neimark A. V.: Characterization of Nanoporous Materials from Adsorption and Desorption Isotherms (2001) Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 187–188, 11–21. Kopp J. Speciální techniky sorpce plynu využívané při analýze mikropórů. DP PřF Univerzita Palackého v Olomouci, 2016. Bulánek R. Povrchové jevy na pevných látkách. Skripta, FCHT Univerzita Pardubice, 2014. Schneider P. Textura porézních látek. Skripta ÚCHP AV ČR, 2007. Taraba B., Zelenka T. Study of micropores accessibility in coals and activated carbon using immersion heats with C1-C4 alkanols. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 128(3), 1505-1512, 2017. Zelenka T. Adsorption and desorption of nitrogen at 77 K on micro- and mesoporous materials: Study of transport kinetics. Microporous and Mesoporous Materials, 227, 202-209, 2016.
Seznam doporučené literatury
Kolská, Z.; Řezníčková, A.; Nagyová, M.; Slepičková Kasálková, N.; Sajdl, P.; Slepička, P.; Švorčík, V. Plasma activated polymers grafted with cysteamine for bio-application. Polym. Degrad. Stabil. 101: 1-9, 2014. Kolská, Z.; Polanský, R.; Prosr, P.; Zemanová, M.; Ryšánek, P.; Slepička, P.; Švorčík, V. Properties of polyamide nanofibers treated by UV-A radiation. Mater. Lett. 214: 264–267, 2018.
Benkocká, M.; Kolářová, K.; Matoušek, J.; Semerádtová, A.; Šícha, V.; Kolská, Z. Nanocomposite of polystyrene foil grafted with metallaboranes for antimicrobial activity. Appl. Surf. Sci. 441: 120–129, 2018. Pechoušek, J. Měření plochy povrchu pevných látek a určování jejich porozity metodou sorpce plynu, Univerzita Palackého, Olomouc Sing K.: The Use of Nitrogen Adsorption for the Characterisation of Porous Material (2001) Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 187–188, 3–9. Ravikovitch P. I., Neimark A. V.: Characterization of Nanoporous Materials from Adsorption and Desorption Isotherms (2001) Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 187–188, 11–21. Ravikovitch P. I., Neimark A. V.: Characterization of Nanoporous Materials from Adsorption and Desorption Isotherms (2001) Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 187–188, 11–21. Kopp J. Speciální techniky sorpce plynu využívané při analýze mikropórů. DP PřF Univerzita Palackého v Olomouci, 2016. Bulánek R. Povrchové jevy na pevných látkách. Skripta, FCHT Univerzita Pardubice, 2014. Schneider P. Textura porézních látek. Skripta ÚCHP AV ČR, 2007. Taraba B., Zelenka T. Study of micropores accessibility in coals and activated carbon using immersion heats with C1-C4 alkanols. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 128(3), 1505-1512, 2017. Zelenka T. Adsorption and desorption of nitrogen at 77 K on micro- and mesoporous materials: Study of transport kinetics. Microporous and Mesoporous Materials, 227, 202-209, 2016.