Surface functionalization of chalcogenide infrared photonic sensor by polymer membrane devoted to water pollution

Vrážel, Martin

Surface functionalization of chalcogenide infrared photonic sensor by polymer membrane devoted to water pollution

Disertační práceEmbargo

dc.contributor.advisor	Němec, Petr
dc.contributor.author	Vrážel, Martin
dc.contributor.referee	Lyutakov, Oleksiy
dc.contributor.referee	Minařík, Antonín
dc.date.accepted	2025-10-15
dc.date.accessioned	2026-02-26T07:17:08Z
dc.date.issued	2025
dc.date.submitted	2025-07-29
dc.description.abstract	This thesis investigates the enhancement of optical chalcogenide waveguides through polymer membrane functionalization and their application in detecting aromatic hydrocarbon pollutants in water. The study details the materials selection and manufacturing process for creating the waveguide. A variety of polymers, including bio-based polymers which have never been evaluated in this application, were examined, with their properties analysed (e.g. contact angle, structure, topography) and their suitability for pollutant detection assessed. Detection of the pollutants was conducted using Attenuated total reflection Fourier transform infrared spectroscopy and the results were used to establish calibration curve, kinetics, and potential for regeneration. Additionally, a microfluidic channel for in situ use was developed and successfully used to perform initial tests.	eng
dc.description.abstract-translated	Práce se zabývá modifikací optických chalkogenidových vlnovodů pomocí funkční polymerní membrány a jejich následnou aplikací při detekci aromatických uhlovodíků ve vodě. Studie se podrobně věnuje výběru materiálů a výrobnímu procesu při tvorbě vlnovodu. Byla zkoumána řada polymerů, včetně bio-polymerů, které dosud nebyly pro tuto aplikaci testovány, jejich vlastnosti byly analyzovány (např. kontaktní úhel, struktura, topografie) a byla posouzena jejich vhodnost pro detekci zvolených látek ve vodním prostředí. Detekce uhlovodíků byla prováděna pomocí infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací v režimu zeslabené totální reflexe. Výsledky byly použity k vytvoření kalibrační křivky, analýze kinetiky a posouzení možnosti regenerace. Kromě toho byl vyvinut mikrofluidní kanál pro in situ použití, který byl úspěšně využit k provedení počátečních testů.	cze
dc.description.defence	Průběh obhajoby disertační práce: Předseda komise prof. Ing. Jaromír Vinklárek, Ph.D. konstatoval, že je přítomno pět členů komise. Jeden z oponentů doc. Ing. Antonín Minařík, Ph.D. je omluven. Předseda komise krátce představil doktoranda Ing. Martina Vrážela. Uchazeč následně seznámil komisi s obsahem své disertační práce „Povrchová funkcionalizace chalkogenidového infračerveného fotonického senzoru pomocí polymerní membrány určené k detekci znečištění vody“. Po prezentaci bylo přečteno doporučení školitele a stanovisko školícího pracoviště. Dále byly přečteny oponentní posudky. Oponent doc. Mgr. Oleksiy Lyutakov, Ph.D. přečetl svůj posudek a uchazeč na připomínky oponenta odpověděl. Oponentní posudek omluveného doc. Ing. Antonína Minaříka, Ph.D. přečetl předseda komise. Na připomínky uchazeč odpověděl písemně a tyto odpovědi byly zaslány oponentovi k posouzení. Kladné vyjádření oponenta k zaslaným odpovědím bylo také přečteno. Oba oponentní posudky doporučily práci k obhajobě. Předseda komise vyzval k diskusi i ostatní členy komise. Diskuse se týkala zejména: Jaká je forma polymeru, jedná se o lineární nebo zesíťovaný polymer? Probíhá adiční nebo kondenzační mechanismus, hydrofobita systému? Komercializace výsledku. Závislost plató na teplotě - reálné podmínky. Problematika odběru vzorku. Uchazeč vyhovujícím způsobem odpověděl na všechny dotazy. Předseda komise následně ukončil veřejnou část obhajoby předložené disertační práce. V neveřejném zasedání komise zhodnotila vystoupení Ing. Martina Vrážela. Členové zkušební komise se dále vyjádřili k následujícím bodům: Souvislost mezi výsledky uvedenými v disertační práci a předkládanými publikacemi: V neveřejném zasedání komise zhodnotila publikace Ing. Martina Vrážela a konstatovala, že publikace jsou založeny na experimentálních výsledcích disertační práce. Vyjádření komise k podílu studenta na předkládaných publikacích: V neveřejném zasedání komise rovněž zhodnotila podíl uchazeče Ing. Martina Vrážela na uveřejněných publikacích a konstatovala, že jeho podíl na těchto publikacích je zásadní. V tajném hlasování všech 5 členů komise hlasovalo pro splnění požadovaných podmínek, a tudíž komise jednohlasně rozhodla, že obhajoba proběhla s výsledkem „SPLNĚNO“. Výsledek hlasování byl oznámen uchazeči.	cze
dc.description.department	Fakulta chemicko-technologická	cze
dc.description.grade	Dokončená práce s úspěšnou obhajobou	cze
dc.format	191 s.
dc.identifier	Univerzitní knihovna (sklad). Práce a teze v AJ budou přístupné od 01.07.2028.	cze
dc.identifier.signature	D40845
dc.identifier.stag	51354
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/10195/87604
dc.language.iso	eng
dc.publisher	Univerzita Pardubice	cze
dc.rights	Práce a teze v AJ budou přístupné od 01.07.2028.	cze
dc.subject	Infračervená spektroskopie s útlumem celkového odrazu	cze
dc.subject	aromatické uhlovodíky	cze
dc.subject	funkční úprava polymerní membránou	cze
dc.subject	polymer na biologické bázi	cze
dc.subject	amorfní chalkogenidy	cze
dc.subject	optický vlnovod	cze
dc.subject	mikrofluidní kanál	cze
dc.subject	Attenuated total reflection Fourier transform infrared spectroscopy	eng
dc.subject	aromatic hydrocarbons	eng
dc.subject	polymer membrane functionalization	eng
dc.subject	bio-based polymer	eng
dc.subject	amorphous chalcogenides	eng
dc.subject	optical waveguide	eng
dc.subject	microfluidic channel	eng
dc.thesis.degree-discipline	Povrchové inženýrství	cze
dc.thesis.degree-grantor	Univerzita Pardubice. Fakulta chemicko-technologická	cze
dc.thesis.degree-name	Ph.D.
dc.thesis.degree-program	Povrchové inženýrství	cze
dc.title	Surface functionalization of chalcogenide infrared photonic sensor by polymer membrane devoted to water pollution	eng
dc.title.alternative	Povrchová funkcionalizace chalkogenidového infračerveného fotonického senzoru pomocí polymerní membrány určené k detekci znečištění vody	cze
dc.type	disertační práce	cze