Bakalářská práce se zaměřuje na přípravu fotokatalyticky aktivních nanočástic. Cílem práce je modifikace částic ZnO dopováním La, Ce, Nd resp. Y za účelem zvýšení fotokatalytické účinnosti oproti nedopovanému ZnO. Nanočástice jsou připraveny precipitací z roztoků a následnou sonifikací. Fotokatalytická účinnost je spektrofotometricky porovnávána na základě odbarvování roztoků methylenové modři v přítomnosti fotokatalyticky aktivních částic během osvitu UV zářením. Výsledky ukazují několikanásobné zvýšení fotokatalytické účinnosti u nanočástic ZnO dopovaných yttriem oproti nanočásticím ZnO. Dopování cerem účinnost výrazně neovlivňuje, zatímco dopování neodymem účinnost snižuje.
Anotace v angličtině
This bachelor thesis is focused on preparation of photocatalytic active nanoparticles. The aim of this work is to modify ZnO nanoparticles by doping La, Ce, Nd or Y in order to increase the photocatalytic efficiency compared to undoped ZnO. The nanoparticles are prepared by coprecipitation from solutions and subsequent sonification. The photocatalytic activity is compared spectrophotometrically on the basis of decolorization of methylene blue solutions in the presence of photocatalytically active particles during UV exposure. The results show a several-fold increase in photocatalytic efficiency for yttrium-doped ZnO nanoparticles compared to undoped ZnO nanoparticles. Ce doping does not significantly affect efficiency, while Nd doping reduces efficiency.
Klíčová slova
fotokatalýza, nanočástice, oxid zinečnatý, prvky vzácných zemin, methylenová modř
Klíčová slova v angličtině
photocatalysis, nanoparticles, zinc oxide, rare earth elements, methylene blue
Rozsah průvodní práce
66 s.
Jazyk
CZ
Anotace
Bakalářská práce se zaměřuje na přípravu fotokatalyticky aktivních nanočástic. Cílem práce je modifikace částic ZnO dopováním La, Ce, Nd resp. Y za účelem zvýšení fotokatalytické účinnosti oproti nedopovanému ZnO. Nanočástice jsou připraveny precipitací z roztoků a následnou sonifikací. Fotokatalytická účinnost je spektrofotometricky porovnávána na základě odbarvování roztoků methylenové modři v přítomnosti fotokatalyticky aktivních částic během osvitu UV zářením. Výsledky ukazují několikanásobné zvýšení fotokatalytické účinnosti u nanočástic ZnO dopovaných yttriem oproti nanočásticím ZnO. Dopování cerem účinnost výrazně neovlivňuje, zatímco dopování neodymem účinnost snižuje.
Anotace v angličtině
This bachelor thesis is focused on preparation of photocatalytic active nanoparticles. The aim of this work is to modify ZnO nanoparticles by doping La, Ce, Nd or Y in order to increase the photocatalytic efficiency compared to undoped ZnO. The nanoparticles are prepared by coprecipitation from solutions and subsequent sonification. The photocatalytic activity is compared spectrophotometrically on the basis of decolorization of methylene blue solutions in the presence of photocatalytically active particles during UV exposure. The results show a several-fold increase in photocatalytic efficiency for yttrium-doped ZnO nanoparticles compared to undoped ZnO nanoparticles. Ce doping does not significantly affect efficiency, while Nd doping reduces efficiency.
Klíčová slova
fotokatalýza, nanočástice, oxid zinečnatý, prvky vzácných zemin, methylenová modř
Klíčová slova v angličtině
photocatalysis, nanoparticles, zinc oxide, rare earth elements, methylene blue
Zásady pro vypracování
Zpracujte literární rešerši na téma syntéza dopovaných nanočástic ZnO, fotokatalýza, vliv přídavku prvků vzácných zemin na fotokatalytickou účinnost
Pomocí dostupného vybavení a chemikálií syntetizujte dopované nanočástice ZnO.
Syntetizované částice pomocí dostupného vybavení charakterizujte.
Porovnejte fotokatalytickou aktivitu dopovaných a nedopovaných nanočástic pomocí rozkladu methylenové modři.
Zhodnoťte výsledky.
Zásady pro vypracování
Zpracujte literární rešerši na téma syntéza dopovaných nanočástic ZnO, fotokatalýza, vliv přídavku prvků vzácných zemin na fotokatalytickou účinnost
Pomocí dostupného vybavení a chemikálií syntetizujte dopované nanočástice ZnO.
Syntetizované částice pomocí dostupného vybavení charakterizujte.
Porovnejte fotokatalytickou aktivitu dopovaných a nedopovaných nanočástic pomocí rozkladu methylenové modři.
Zhodnoťte výsledky.
Seznam doporučené literatury
ALAM, Umair, Azam KHAN, Danish ALI, Detlef BAHNERMANN a M. MUNEER, 2018. Comparative photocatalytic activity of sol-gel derived rare earth metal (La, Nd, Sm and Dy)-doped ZnO photocatalysts for degradation of dyes. RSC Advances [online]. 8(31), 17582–17594. ISSN 2046-2069. Dostupné z: doi:10.1039/c8ra01638k
CERRATO, Erik, Chiara GIONCO, Ilaria BERRUTI, Fabrizio SORDELLO, Paola CALZA a Maria Cristina PAGANINI, 2018. Rare earth ions doped ZnO: Synthesis, characterization and preliminary photoactivity assessment. Journal of Solid State Chemistry [online]. 264, 42–47 [vid. 2021-05-27]. ISSN 0022-4596. Dostupné z: doi:10.1016/j.jssc.2018.05.001
CAREGNATO, Paula, Karolth R. ESPINOSA JIMÉNEZ a Paula I. VILLABRILLE, 2020. Ce-doped ZnO as photocatalyst for carbamazepine degradation. Catalysis Today [online]. 372, R & D Towards the Catalytic Advancement of the Latin American Region, 183–190 [vid. 2021-05-30]. ISSN 09205861. Dostupné z: doi:10.1016/j.cattod.2020.07.031
COLAK, Hakan a Ercan KARAKOSE, 2019. Synthesis and structural, electrical, optical properties of Lu3+-doped ZnO nanorods. Materials Science in Semiconductor Processing [online]. 101, 230–237. ISSN 1369-8001. Dostupné z: doi:10.1016/j.mssp.2019.05.033
LEITNER, Jindřich a David SEDMIDUBSKÝ, 2016. Příprava, vlastnosti a využití nanostrukturovaného ZnO. Chemické listy. 110(6), 406–417. ISSN 1213-7103. Dostupné z: http://www.chemicke-listy.cz/docs/full/2016_06_406-417.pdf
Seznam doporučené literatury
ALAM, Umair, Azam KHAN, Danish ALI, Detlef BAHNERMANN a M. MUNEER, 2018. Comparative photocatalytic activity of sol-gel derived rare earth metal (La, Nd, Sm and Dy)-doped ZnO photocatalysts for degradation of dyes. RSC Advances [online]. 8(31), 17582–17594. ISSN 2046-2069. Dostupné z: doi:10.1039/c8ra01638k
CERRATO, Erik, Chiara GIONCO, Ilaria BERRUTI, Fabrizio SORDELLO, Paola CALZA a Maria Cristina PAGANINI, 2018. Rare earth ions doped ZnO: Synthesis, characterization and preliminary photoactivity assessment. Journal of Solid State Chemistry [online]. 264, 42–47 [vid. 2021-05-27]. ISSN 0022-4596. Dostupné z: doi:10.1016/j.jssc.2018.05.001
CAREGNATO, Paula, Karolth R. ESPINOSA JIMÉNEZ a Paula I. VILLABRILLE, 2020. Ce-doped ZnO as photocatalyst for carbamazepine degradation. Catalysis Today [online]. 372, R & D Towards the Catalytic Advancement of the Latin American Region, 183–190 [vid. 2021-05-30]. ISSN 09205861. Dostupné z: doi:10.1016/j.cattod.2020.07.031
COLAK, Hakan a Ercan KARAKOSE, 2019. Synthesis and structural, electrical, optical properties of Lu3+-doped ZnO nanorods. Materials Science in Semiconductor Processing [online]. 101, 230–237. ISSN 1369-8001. Dostupné z: doi:10.1016/j.mssp.2019.05.033
LEITNER, Jindřich a David SEDMIDUBSKÝ, 2016. Příprava, vlastnosti a využití nanostrukturovaného ZnO. Chemické listy. 110(6), 406–417. ISSN 1213-7103. Dostupné z: http://www.chemicke-listy.cz/docs/full/2016_06_406-417.pdf
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy, tabulky
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Průběh obhajoby je zveřejněn pouze přihlášenému uživateli.