Stabilnost i kinetika agregacije nanočestica TiO2

diplomski rad

• Naslov (engleski): Stability and kinetics of TiO2 nanoparticle aggregation
• Autor: Silvia-Maria Franov
• Mentor: Davor Kovačević (mentor)
• Član povjerenstva: Davor Kovačević (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Željka Soldin (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Ivan Nemet (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Tajana Begović (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prirodoslovno-matematički fakultet; (Kemijski odsjek); Zagreb
• Datum i država obrane: 2023-07-13, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Kemija

Sažetak

U sklopu ovog rada istražena su fizikalno-kemijska svojstva nanočestica titanijeva dioksida
(TiO2), suspendiranih u vodenim otopinama elektrolita i polielektrolita. Dinamičkim
raspršenjem svijetlosti i mikroelektroforezom određeni su hidrodinamički promjer i
elektrokinetički potencijal čestica kao pokazatelji stabilnosti suspenzija. Istraživanje se
fokusiralo na utjecaj promjene pH–vrijednosti, ionske jakosti, vrste i koncentracije soli te
polielektrolita na stabilnost nanočestica (nanopločica i nanosfera) u suspenziji. Ispitano je kako
modifikacija površinskog naboja pozitivno ili negativno nabijenim polielektrolitom utječe na
stabilnost suspenzije uz dodatak soli jednovalentnih kationa. Procijenjena je učinkovitost
polielektrolita kao potencijalnih stabilizatora nanočestica TiO2 u kontekstu kinetike agregacije
čestica. Pokazano je za obje morfologije da uslijed prenabijanja površine nanočestica
polielektrolitom, priređeni sustavi pokazuju izuzetnu stabilnost te da ne dolazi do agregacije u
području izoelektrične točke. Također, ustanovljeno je da je potrebna viša koncentracija soli za
agregaciju nanočestica ukoliko je polielektrolit adsorbiran na površinu čestica.

Sažetak (engleski)

In this study the physicochemical properties of titanium dioxide (TiO2) nanoparticles suspended
in electrolyte and polyelectrolyte aqueous solutions were investigated The hydrodynamic
diameter and the electrokinetic potential of the particles, as indicators of suspension stability,
were measured using dynamic light scattering and microelectrophoresis. The research focused
on the influence of changes in pH, ionic strength, type/concentration of salts and
polyelectrolytes on the stability of nanoparticles (nanoplates and nanospheres) in suspension. It
was examined how surface modification with either positively or negatively charged
polyelectrolyte affects suspension stability in the presence of monovalent salts. The efficacy of
polyelectrolytes as potential stabilizers for nanoparticles, in the context of particle aggregation
kinetics, was assessed. It was shown that due to the surface overcharging by the
polyelectrolytes, the prepared systems showed exceptional stability, with no aggregation near
the isoelectric point. Additionally, it was found that a higher salt concentration is required for
nanoparticles aggregation if the polyelectrolyte is adsorbed on the particle surface.

• Ključne riječi: dinamičko raspršenje svijetlosti; elektroforetsko raspršenje svjetlosti; kinetika agregacije; polielektroliti; nanočestice; titanijev dioksid
• Ključne riječi (engleski): dynamic light scattering; electrophoretic light scattering; aggregation kinetics; polyelectrolytes; nanoparticles; titanium dioxide
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:038324
• Projekt: Šifra: IP-2020-02-9571; Naziv: Fizikalna kemija procesa na međupovršini mineral/otopina (poli)elektrolita; Naziv: Physical chemistry of processes at mineral/(poly)electrolyte solution interface; Kratica: POLYMIN2; Voditelj: Tajana Begović; Pravna nadležnost: Hrvatska; Financijer: HRZZ; Linija financiranja: IP
• Studijski program: Naziv: Kemija; smjerovi: istraživački; Smjer: istraživački; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra kemije (mag. chem.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Rad dostupan nakon; Datum isteka embarga: 2025-07-13
• Datum i vrijeme pohrane: 2023-07-19 10:39:33