Uhlíkové nanomateriály pro elektroniku

Show simple item record
dc.contributor.authorŠorm, Martincs
dc.contributor.refereeKolská Zdeňka, prof. Ing. Ph.D.cs
dc.contributor.refereeOtyepka Michal, prof. RNDr. Ph.D.cs
dc.date.accepted2025-12-12
dc.date.accessioned2026-02-19T13:53:03Z
dc.date.available2022-09-01
dc.date.available2026-02-19T13:53:03Z
dc.date.issued2025-08-29
dc.date.submitted2025-08-29
dc.description.abstractTato disertační práce je zaměřena na vývoj a optimalizaci chemirezistivního senzoru vodíku založeného na jednostěnných uhlíkových nanotrubicích (SWCNT) modifikovaných nanočásticemi palladia (Pd). Pozornost byla soustředěna na volbu materiálů a optimalizaci technologického postupu umožňujícího přípravu senzoru se spolehlivou detekcí vodíku v širokém koncentračním rozsahu při pokojové teplotě bez nutnosti vnějšího ohřevu. Aktivní vrstva senzoru byla realizována technologií airbrush pro depozici SWCNT na keramický substrát s interdigitální elektrodovou (IDE) strukturou a následnou depozicí nanočástic Pd metodou pulzní laserové ablace (PLA). Byly testovány dvě varianty - přímá depozice Pd pomocí PLA ve vakuu a příprava Pd koloidu pomocí PLA ve vodě s následným nanesením airbrushem. Výsledky potvrdily výhodnost metody PLA ve vakuu, jež byla následně zvolena pro podrobný výzkum. Struktura a složení výsledné aktivní vrstvy senzoru byla detailně studována pomocí pokročilých charakterizačních metod, zahrnujících HRTEM, XPS, Ramanovu spektroskopii a EELS. Nanočástice Pd vykazovaly dosud nepopsanou fázi tuhého roztoku kyslíku v Pd, částečně pokrytou vrstvou oxidu PdO. Tato unikátní struktura významně ovlivňuje detekční vlastnosti. Vyvinutý senzor dosahuje vysoké a reprodukovatelné odezvy (>200 %) na 4 % H2, pracuje v rozsahu 0,05-10 % a vykazuje dlouhodobou stabilitu přesahující 1,5 roku. Diskutovány jsou také možné mechanismy detekce a perspektivy využití zvoleného technologického postupu pro budoucí vývoj pokročilých plynových senzorů.cs
dc.description.abstract-translatedThis dissertation focuses on the development and optimization of a chemoresistive hydrogen sensor based on single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) modified with palladium (Pd) nanoparticles. Attention was focused on the selection of materials and optimization of the technological process enabling the preparation of a sensor with reliable hydrogen detection in a wide concentration range at room temperature without the need for external heating. The active layer of the sensor was realized using airbrush technology for the deposition of SWCNT on a ceramic substrate with an interdigital electrode (IDE) structure and subsequent deposition of Pd nanoparticles using the pulsed laser ablation (PLA) method. Two variants were tested - direct Pd deposition using PLA in a vacuum and preparation of Pd colloid using PLA in water with subsequent airbrush application. The results confirmed the advantage of the PLA method in a vacuum, which was subsequently selected for detailed research. The structure and composition of the resulting active layer of the sensor were studied in detail using advanced characterization methods, including HRTEM, XPS, Raman spectroscopy, and EELS. The Pd nanoparticles exhibited a previously undescribed phase of solid oxygen solution in Pd, partially covered by a layer of PdO oxide. This unique structure significantly affects the detection properties. The developed sensor achieves a high and reproducible response (>200 %) to 4 % H2, operates in the range of 0.05-10 %, and exhibits long-term stability exceeding 1.5 years. Possible detection mechanisms and prospects for the use of the selected technological process for the future development of advanced gas sensors are also discussed.en
dc.description.departmentKatedra materiálů a technologiícs
dc.description.resultObhájenocs
dc.format117 (187 276 znaků)
dc.identifier89878
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11025/64693
dc.language.isocs
dc.publisherZápadočeská univerzita v Plznics
dc.rightsPlný text práce je přístupný bez omezenícs
dc.rights.accessopenAccesscs
dc.subjectSenzor vodíkucs
dc.subjectnanočástice Pdcs
dc.subjectjednostěnné uhlíkové nanotrubicecs
dc.subjectpulzní laserová ablacecs
dc.subjectdetekce při pokojové teplotěcs
dc.subject.translatedHydrogen Sensoren
dc.subject.translatedPd Nanoparticlesen
dc.subject.translatedSingle-Walled Carbon Nanotubesen
dc.subject.translatedPulsed Laser Ablationen
dc.subject.translatedRoom-Temperature Sensingen
dc.thesis.degree-grantorZápadočeská univerzita v Plzni. Fakulta elektrotechnickács
dc.thesis.degree-levelDoktorskýcs
dc.thesis.degree-namePh.D.cs
dc.thesis.degree-programElektrotechnika a informační technologiecs
dc.titleUhlíkové nanomateriály pro elektronikucs
dc.typedisertační prácecs
local.files.count4*
local.files.size7539278*
local.has.filesyes*
local.relation.IShttps://portal.zcu.cz/StagPortletsJSR168/CleanUrl?urlid=prohlizeni-prace-detail&praceIdno=89878

Files

Original bundle
Showing 1 - 4 out of 4 results
No Thumbnail Available
Name:
DT_Sorm_E22P9054P.pdf
Size:
4.48 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
VŠKP
Download
No Thumbnail Available
Name:
PO1_Sorm_E22P9054P.pdf
Size:
1.03 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek oponenta VŠKP
Download
No Thumbnail Available
Name:
PO2_Sorm_E22P9054P.pdf
Size:
1.25 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek oponenta VŠKP
Download
No Thumbnail Available
Name:
PB_Sorm_E22P9054P.pdf
Size:
439.23 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Průběh obhajoby VŠKP
Download

Collections

Dissertations (KET)