Laserska sinteza nanočestica u tekućinama

diplomski rad

• Naslov (engleski): Laser synthesis of nanoparticles in liquids
• Autor: Ognjen Budimlija
• Mentor: Nikša Krstulović (mentor)
• Mentor: Maja Planinić (mentor)
• Član povjerenstva: Maja Planinić (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Nikša Krstulović (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Damir Veža (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Ana Sušac (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Mirko Planinić (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prirodoslovno-matematički fakultet; (Fizički odsjek); Zagreb
• Datum i država obrane: 2015-09-25, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Fizika

Sažetak

Nanočestice su strukture koje su na neki način spona između atoma i molekula s jedne i čvrstog tijela s druge strane. Ono što ih čini drugačijima je omjer površine i volumena, koji je vrlo velik za razliku od čvrstih tijela. Iz tog razloga imaju vrlo zanimljiva svojstva te su predmet velikog broja istraživanja. Laserska ablacija ima vrlo velik potencijal za sintezu nanočestica zbog mnogih prednosti u odnosu na druge komplementarne metode. Laserska ablacija nije invazivna te ne proizvodi okolišu nepovoljne nusprodukte. Također, količina materijala potrebnog za proizvodnju nanočestica znatno je manja nego prilikom korištenja kemijskih metoda te nisu potrebne nikakve pripremne radnje koje prethode sintezi. Nadalje, laserska ablacija omogućuje sintezu nanočestica širokog spektra materijala ili kombinacije materijala budući da je moguće ablatirati velik broj različitih materijala u također velikom broju različitih tekućina. Problem ove tehnike je što još nije dovoljno istražena te nije u potpunosti poznata cijela teorijska slika samog procesa. Stoga su potrebna još mnoga istraživanja kako bi se mogli dokučiti uvjeti za pripremu standardiziranih nanočestica. U ovome smo se radu bavili sintezom nanočestica ZnO u destiliranoj vodi pomoću laserske ablacije. ZnO je poluvodič koji je zbog svojih svojstava vrlo zanimljiv u raznim primjenama, od prehrambene i kozmetičke industrije do primjena u energetici i medicini. U ovome smo radu analizirali vezu nekih uvjeta ablacije (valna duljina i energija lasera, te broj pulseva) s veličinom i strukturom dobivenih nanočestica. Za neke parametre smo dobili dobro definirane sferne strukture promjera oko 115 nm čija je distribucija po veličinama najbolje odgovarala Gauss prilagodbi, dok smo za druge parametre dobili drugačije strukture, poput nanomreža i krhotina.

Sažetak (engleski)

Nanoparticles are structures which are in between molecules and bulk materials, so they show very interesting and unique properties which can't be found in bulk. Property which differs them the most is surface to volume ratio, which is very high, contrary to bulk. For that reason they have some interesting properties and are an object of large number of studeis. Laser ablation has very high potential for nanoparticle synthesis due to it's advantages in comparison to other complementary methods. It's not invasive and doesn't produce materials which are hazardous for environment. Also, the amount of needed material is quite lower comparing to chemical methods and no preparation work is needed before synthesis. Laser ablation also enables production of very large spectrum of materials, as one can do it with a lot of different materials in a lot of different liquids. The problem of this technique is that it's not yet researched enough, so the whole theoretical background is yet somewhat unknown. That's why a lot of research is still needed to be done, so the conditions for preparation of standardized nanoparticles could be reached. In this work we were working on synthesis of ZnO nanoparticles in distilled water. ZnO is semiconductor which due to it's properties has a great potential in various fields, from food and cosmetic industry to applications in energetics and medicine. We analyzed relationship between some of the parameters of ablation (laser wavelength, energy and number of pulses) with size and structure of produced nanoparticles. For some parameters we got nicely defined spherical structures with diameter of approximately 115 nm with size distribution that fits best with Gaussian fit. For some other parameters we got different structures, like nanowires and debris.

• Ključne riječi: nanočestice; laserska ablacija
• Ključne riječi (engleski): nanoparticles; laser ablation
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:576494
• Studijski program: Naziv: Fizika; smjerovi: nastavnički; Smjer: nastavnički; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: integrirani preddiplomski i diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra edukacije fizike (mag. educ. phys.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2017-04-04 19:56:46