Bachelor's Thesis

Fabrication of Nanowires into Porous Alumina by Electrolysis

Final Thesis 7.92 MB Appendix 182.28 kB

Author of thesis: Dr. Ing. Michal Staňo

Acad. year: 2011/2012

Supervisor: Ing. David Škoda, Ph.D.

Reviewer: prof. Ing. Jan Čechal, Ph.D.

Abstract:

This thesis deals with preparation of metal nanowires based on electrodeposition from aqua solution of metallic salts into porous dielectric aluminium oxide templates. The theoretical part covers various bottom-up methods of nanowire preparation using a template, electrochemistry and electrodeposition overview. The Experimental part is focused on the nanowire (Ag, Cu, Ni-H) preparation by means of direct current and alternating current electrodepositon and geometrical characterization of fabricated nanowires by scanning electron and atomic force microscopy. Defects of commercially available and prepared porous alumina templates are mentioned. Branching and coalescence of nanowires are briefly discussed as well.

Keywords:

Electrodeposition, electrochemistry, nanowire, porous aluminium oxide.

Date of defence

20.06.2012

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Institute of Physical Engineering

Study programme

Applied Sciences in Engineering (B3901-3)

Field of study

Physical Engineering and Nanotechnology (B-FIN)

Composition of Committee

prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (místopředseda)
prof. RNDr. Bohumila Lencová, CSc. (člen)
prof. RNDr. Jiří Komrska, CSc. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)

Supervisor’s report
Ing. David Škoda, Ph.D.

Michal Staňo rozdělil svoji bakalářskou práci do dvou hlavních oddílů. První část ozřejmuje obecné vlastnosti a přípravu nanodrátů, dále definuje základní pojmy elektrochemie se zaměřením na elektrodepozici do porézní membrány oxidu hliníku. Druhá část je věnována přípravě nanodrátů pomocí stejnosměrné i střídavé elektrodepozice, v galvanostatickém i potenciostatickém modu, geometrické charakterizaci připravených struktur. Diskutuje vliv jednotlivých parametrů (typ šablony, zvolený mod) na výrobu nanodrátů.
Tato práce vznikla mezioborovou spoluprací s chemickými laboratořemi LabSensNano (doc. Hubálek, FEKT), kde Michal nejprve spolupracoval na přípravě porézního oxidu hliníku a následně z větší části přešel k přípravě homogenních nanodrátů z různých prvků (Ag, Cu, Ni). Na Michalovi je třeba vyzdvihnout kladný přístup k celé problematice, samostatnost, zájem o celkovou problematiku (teoretickou i praktickou).  Vzhledem k dlouhodobému zaměření na dané téma, množství poznatků, pracovnímu nasazení hodnotím Michala výborně (A).
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
prof. Ing. Jan Čechal, Ph.D.

Autor se ve své bakalářské práci zabývá výrobou nanodrátů metodou elektrodepozice do šablony – porézní aluminy. Teoretická část se věnuje různým metodám přípravy nanodrátů a nanovláken, základům elektrochemie a elektrodepozice. V praktické části autor popisuje vlastní přípravu nanovláken – Cu, Ag, Ni – ze solí příslušných kovů a jejich analýzu. Během práce byl rovněž vytvořen program pro počítačové řízení a kontrolu experimentu.

Po formální stránce práce obsahuje malé množství chyb a překlepů. Nevhodně působí uvádění číselných hodnot ve formátu 10^1 V a podobně. Co si má čtenář představit pod pojmem „10^2 °C“? Je to padesát, sto, pět set stupňů celsia (viz Platná místa, HRW str. 4). Nevhodné je rovněž psaní poznámek pod čarou, zvláště prak umisťování jejich odkazů – např. mí_e^2, navíc v textu, kde jsou čísla ve formátu 10^1.

Úvod je znovu téměř doslovně opakován v úvodu druhé kapitoly.

Celkově práci hodnotím jako velmi zdařilou. Studentovi se podařilo rozvinout metodu přípravy nanovláken do stavu, kdy je lze reprodukovatelně připravovat a studovat jejich vlastnosti.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací B
Topics for thesis defence:
  1. Lze připravit nanovlákna z více různých materiálů, případně vlákna, kde se střídá vrstva kovu s nevodivou vrstvou?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová