Příprava vybraných nanokrystalických oxidů lanthanidů a jejich akutní akvatická toxicita pro sladkovodní zelené řasy

Abstract

Diplomová práce pojednává o přípravě nanokrystalických oxidů lanthanidů (Gd2O3, Sm2O3, Er2O3) pomocí tepelného rozkladu komplexu, tvořeného z výchozí soli lanthanidu a glycinu. Rozklad komplexů byl pozorován při teplotě (250 ± 10) °C. Vzniklý ultra jemný prášek nanokrystalických oxidů lanthanidů byl charakterizován práškovou rentgenovou difrakční analýzou, která prokázala, že vybranou metodou se podařilo připravit nanokrystalický oxid gadolinitý o velikosti krystalitů 10 nm, nanokrystalický oxid samaritý o velikosti krystalitů 11 nm a nanokrystalický oxid erbitý o velikosti krystalitů 10 nm. Morfologie nanokrystalických oxidů lanthanidů byla zkoumána skenovací a transmisní elektronovou mikroskopií. Elektronová difrakce, pozorovaná v transmisním elektronovém mikroskopu, korespondovala s výsledky získanými práškovou difrakční analýzou. Elementární složení produktů bylo potvrzeno pomocí EDS analýzy. Dále byla určena velikost částic (v tomto případě aglomerovaných nanokrystalů) pomocí analyzátoru distribuce velikosti částic. Nakonec byla hodnocena akutní akvatická toxicita připravených nanokrystalů, kdy jako detekční organismus byly použity zelené sladkovodní řasy Desmodesmus subspicatus a Raphidocelis subcapitata.

The diploma thesis describes the preparation of lanthanides oxides nanocystallites (Gd2O3, Sm2O3, Er2O3) via thermal decomposition of a complex formed by the default lanthanide salt and glycine. Decomposition of the complex was observed at temperatures about (250 ± 10) °C. Ultra-fine powder of the lanthanides oxide nanocrystallites was obtained via this method. The resulting nanocrystallites were characterized by X-ray powder diffraction analysis, which revealed the size of the gadolinium oxide nanocrystallites 10 nm, the samarium oxide nanocrystallites 11 nm and the erbium oxide nanocrystallites 10 nm. Morphology of the samarium oxide nanocrystallites was examined by scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. Electron diffraction observed in transmission electron microscopy corresponds to the results obtained from X-ray powder analysis. The elemental composition of the products was confirmed by EDS analysis. Further, the particle size was determined (in this case the agglomerated nanocrystals) by particle size distribution analyzer. At least, acute aquatic toxicity of prepared nanocystallites of lanthanides oxides was tested, when freshwater green algae Desmodesmus subspicatus and Raphidocelis subcapitata were used as a detection organism.