Master's Thesis

Nanoparticles preparation by green synthesis

Final Thesis 3.14 MB

Author of thesis: Ing. Dominika Kortusová

Acad. year: 2014/2015

Supervisor: RNDr. Michaela Šimšíková, Ph.D.

Reviewer: RNDr. Eva Valušová, Ph.D.

Abstract:

This thesis deals with green synthesis of noble metals nanoparticles. The first part contains secondary literature research which maps both the traditional and newly developed techniques of nanoparticles preparation. Most attention is given to the various types of green synthesis, which constitute an environmentally friendly alternative to industrially applied methods. The second part deals with the preparation of noble metal nanoparticles using tea broths. The section describes the entire synthesis process and includes photographic documentation. A total of eight colloidal solutions were prepared, four of each metal. The nanoparticles were subsequently analyzed using UV-vis spectroscopy. A time-lapse spectroscopic description of each synthesis was also undertaken. Furthermore, the size distribution of the particles by volume was measured and compared with the pictures obtained by scanning electron microscopy. The results have showed that tea broths, especially those from black tea and rooibos, are suitable for the biosynthesis of stable noble metal nanoparticles.

Keywords:

green synthesis, nanoparticles, gold, silver, spectroscopy, colloids, tea

Date of defence

23.06.2015

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Applied Sciences in Engineering (N3901-2)

Field of study

Physical Engineering and Nanotechnology (M-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)

Predložená diplomová práca v rozsahu 52 strán má zodpovedajúce členenie s primeraným rozsahom jednotlivých kapitol.
    Téma diplomovej práce „Příprava nanočástic green syntézou“ je vysoko aktuálna. V posledných rokoch sa stále viac kladie dôraz na netoxické, bio-kompatibilné a k životnému prostrediu šetrné prístupy prípravy nanomateriálov, ktoré k príprave nanočastíc využívajú biologické metódy za účinku enzýmov, húb, rias a rastlinných extraktov. Okrem šetrnosti k životnému prostrediu sa dané syntézy vyznačujú jednoduchosťou, bezpečnosťou a nízkonákladovosťou.
Práca je štruktúrovaná do dvoch základných častí - teoretická a experimentálna časť. V prvej časti práce sa diplomantka zameriava na popis metód prípravy kovových nanočastíc. Ťažiskom teoretickej časti práce sú tzv. green syntézy. Autorka rozoberá ich výhody a nevýhody oproti klasickým metódam syntéz, vplyv podmienok (koncentrácia prekurzorov a redukčných činidiel, pH) na veľkosť, tvar a z toho vyplývajúce vlastnosti častíc. Následne je kapitola štruktúrovaná do viacerých podkapitol, ktoré sú venované najčastejšie používaným možnostiam green syntéz.
    Experimentálna časť práce je zameraná na prípravu nanočastíc zlata a striebra pomocou výluhov rôznych druhov čajov. Následne bol pomocou UV-vis spektroskopie sledovaný časový vývoj formovania nanočastíc a ich stabilita. Technikou dynamického rozptylu svetla a skenovacou elektrónovou mikroskopiou autorka študovala morfológiu a veľkosť pripravených zlatých a strieborných nanočastíc.
Diplomantka preukázala primeranú orientáciu v relevantných zdrojoch literatúry. Úroveň práce s literatúrou i terminologicko-pojmový aparát sú na dobrej úrovni. Príslušné práce sú citované korektne.

Celkové hodnotenie práce:
Predložená diplomová práca odpovedá zadaniu - obsahovou stránkou aj rozsahom, ťažiskové aj parciálne ciele boli splnené. Autorka pracovala s literatúrou samostatne a preukázala orientáciu vo zvolenej problematike. Práca je písaná zrozumiteľne, je formálne úhľadná a vhodne doplnená obrazovými prílohami.

Hodnotenie:
Študentka vypracovala diplomovú prácu v časovej tiesni. Domnievam sa, že v opačnom prípade  by experimentálna časť mohla byť obšírnejšia, s väčším počtom aplikovaných techník. Aj napriek tomu, práca je spracovaná dostatočne, spĺňa všetky kritéria požadované na diplomovú prácu a doporučujem ju komisii k obhájeniu. Diplomovú prácu hodnotím známkou B (veľmi dobre).
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod C
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu B

Grade proposed by supervisor: B

Reviewer’s report
RNDr. Eva Valušová, Ph.D.

Autorka popisuje s dostatočným literárnym prehľadom nové trendy green syntéz. Zvládla postupy prípravy nanočastíc a použité metodiky. Autorkine dosiahnuté výsledky preukázali schopnosť splniť zadané ciele a obohatili poznanie v oblasti vyhľadávaných ekologických syntéz kovových nanočastíc. Predložená práca svojou úrovňou a rozsahom spĺňa požiadavky kladené na diplomovú prácu.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry C
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii C
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Topics for thesis defence:
  1. Odporúčam pokračovať vo vývoji predložených izolačných postupov, aby sa doladila metodika ekologicky nenáročnej green syntézy nanočastíc ušľachtilých kovov a docielila monodisperzita, čo je žiadúce pre perspektívne využitie v praxi alebo teoretickom štúdiu.

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová