bakalářská práce

Příprava a aplikace kovových a polovodičových nanostruktur

Text práce 4.37 MB

Autor práce: Ing. Jakub Hrubý, Ph.D.

Ak. rok: 2014/2015

Vedoucí: RNDr. Michaela Šimšíková, Ph.D.

Oponent: prof. Ing. Miroslav Kolíbal, Ph.D.

Abstrakt:

Tato práce se zabývá teoretickými základy přípravy, charakterizace a možnými aplikací nanostruktur. V experimentální části je nastíněna syntéza a charakterizace nanostruktur. Ušlechtilé kovy jsou zastoupeny zlatem a stříbrem. Oxid zinečnatý jakožto II--VI polovodič a kompozit oxidu zinečnatého a oxidu měďnatého byly také syntetizovány bottom-up metodou. Připravené částice tvořily různé tvary, jako například kuličky, tyčinky, dlaždičky a takzvané nanokytičky. Částice byly posléze charakterizovány. Optickou mikroskopií byl proveden přibližný odhad morfologie. Skenovací elektronový mikroskop byl použit pro detailní pohled do struktury vzorku. Další charakterizační metody jako fotoluminiscence a absorbance byly využity u CuO/ZnO kompozitu.

Klíčová slova:

příprava metodou bottom-up, nukleace a růst, hydrotermální syntéza, koloidní roztoky, kovové nanočástice, nanočástice oxidů kovů, charakterizace, možné aplikace

Termín obhajoby

25.06.2015

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaCznamka

Klasifikace

C

Jazyk práce

angličtina

Fakulta

Ústav

Studijní program

Aplikované vědy v inženýrství (B3A-P)

Studijní obor

Fyzikální inženýrství a nanotechnologie (B-FIN)

Složení komise

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)

Práca v rozsahu 52 strán má zodpovedajúce členenie, kapitoly na seba logicky nadväzujú. Bakalárska práca je rozdelená do dvoch základných častí - teoretická a experimentálna časť. V prvej časti práce sa bakalár zameriava na popis kovových a polovodičových nanočastíc, ich prípravu a možné aplikácie, predovšetkým v bio-vedách. V neposlednom rade študent popisuje aj vybrané techniky využívané k charakterizácii materiálov v nanometrovom rozsahu.

    Experimentálna časť práce je venovaná príprave kovových (zlatých a strieborných) a polovodičových nanoštruktúr (oxidu zinočnatého a zmesi oxidov medi a zinku) pomocou chemickej redukčnej a precipitačnej metódy. Autor sa následne venoval štúdiu vplyvu koncentrácie jednotlivých reaktantov na veľkosť, tvar a z toho vyplývajúce optické vlastnosti nanočastíc.
    Riešenie uvedenej problematiky si vyžadovalo aplikovanie metodík, ako UV-vis a fluorescenčná spektroskopia, optická mikroskopia a SEM, ktoré bakalár zvládol, či už samostatne alebo v spolupráci. Príprava a následná charakterizácia častíc predstavuje značnú časť výsledkov, pričom ide o dôsledne vykonanú štúdiu s adekvátnym využitím všetkých potrebných metód.

    Autor preukázal 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 bakalárska práca odpovedá zadaniu - obsahovou stránkou aj rozsahom, ťažiskové aj parciálne ciele boli splnené. Autor preukázal primeranú orientáciu vo zvolenej problematike a spracoval bakalársku prácu na dobrej úrovni, pričom rozsah použitej literatúry a iných informačných zdrojov svedčí o autorovom záujme o tému bakalárskej práce. Autor pracoval s literatúrou samostatne a preukázal, že sa dokáže orientovať v odbornom texte. Práca je písaná zrozumiteľne, je formálne úhľadná a vhodne doplnená prílohami. 
Zvolená téma a spracovanie danej práce dáva predpoklady na ďalšie možnosti výskumu v tejto oblasti.

Hodnotenie:
Prácu doporučujem k obhajobe, pred obhajobou navrhujem jej hodnotenie známkou A-výborne.
Kritérium hodnocení Známka
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 A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu B

Známka navržená vedoucím: A

Bakalářská práce Jakuba Hrubého je rozčleněna na dvě části, teoretickou a experimentální. Práce je napsána v angličtině, což je chvályhodné, ovšem prospěla by jí korekce někým v angličtině pokročilým. Příliš složité, zamotané věty a používání nezvyklých výrazů často brání porozumění textu. Po formální stránce je práci třeba vytknout několik věcí. Text odkazuje pouze na 6 z celkového počtu 24 obrázků, navíc popisky jsou příliš stručné a tak vzniká otázka, zda jsou obrázky v práci opravdu potřeba (např. Obr. 2.4 a další zejména v teor. části). U přejatých obrázků je rovněž potřeba kontrolovat jejich správnost (Obr. 2.2). Práce s citacemi je po formální stránce trestuhodná, reference nejsou konzistentní a někde vyloženě nevhodně zvolené ([5], odkaz na Feynmannovu přednášku). Za zvláštní považuji fakt, že plná třetina jich odkazuje na internetové zdroje.
Mezi teoretickou a experimentální částí je značný nepoměr – zatímco teoretická část má 19 stran, experimentální pouze 10. Zkrácení teoretické části by bylo jednoduché – po smazání neodkazovaných obrázků a popisu dějů, které nejsou pro experimentální část relevantní (např. významné zkrácení popisu exp. technik, kap. 2.2, 2.3 atd.) by zbylo jen pár stran textu. Minimalizovala by se přítomnost chyb, kterých je v práci poměrně hojné množství (např. rov. 2.4 a další). Autor se mohl více věnovat experimentální části, která je příliš stručná a prospěla by jí rozhodně tabulka s parametry jednotlivých syntéz. Mrzí mě, že autor zcela rezignoval na vyvozování závěrů a celá experimentální část je tak v podstatě seznamem receptů a obrázků výsledných produktů. Přes uvedené výhrady práci doporučuji k obhajobě.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod C
Vlastní přínos a originalita C
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry E
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti E
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací D
Otázky k obhajobě:
  1. Nerozumím schématu na obrázku 2.5. Mohl byste ho vysvětlit?
  2. Popis klasické nukleační teorie je poněkud vágní a často neúplný. Mohl byste vysvětlit rovnici 2.6 (co je to f(theta) a jak funkce vypadá v nějakém konkrétním případě)?

Známka navržená oponentem: C

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová