Metallic bionanoparticles and their potential in degradation of organic compounds

Abstract

Teoretická část disertační práce shrnuje biosyntetickou přípravu nanomateriálů a jejich aplikaci jako katalyzátory při degradaci organických látek. Hlavním cílem této práce byla příprava nanočástic zlata biosyntézou za použití odpadní křemeliny z filtrace piva a rostlinného výluhu z lípového květu Tilia sp. S ohledem na použité biomasy byly připraveny dva typy nanomateriálů, a to nanokompozit obsahující nanočástice zlata ukotvené na povrchu křemeliny a koloid nanočástic zlata fytosyntetizovaných rostlinným výluhem. V závislosti na dosažených výsledcích byly dále optimalizovány parametry biosyntézy, sledována stabilita biosyntetizovaného nanomateriálu v čase a ověřena opakovatelnost biosyntézy nanočástic. V závěru práce je experimentálně potvrzen podíl nanočástic zlata na degradaci 4-nitrofenolu, farmaceutické látky ibuprofenu a nervově paralytického jedu somanu. Z výsledků vyplývá, že biosyntéza nanočástic kovů může být za optimalizovaných podmínek opakovatelnou metodou přípravy stabilních bionanomateriálů v čase za optimalizovaných podmínek. Na základně provedených experimentů bylo potvrzeno, že je možné environmentálně přijatelnou metodou připravit nanočástice kovů s aplikačním potenciálem v katalýze.The theoretical part of this dissertation thesis summarizes biosynthetic preparation of nanoparticles and their application as catalysts in the degradation of organic compounds. The aim of this work was to biosynthesize gold nanoparticles using the waste diatomite earth from bier filtration and plant extract from linden flower Tilia sp. With respect to used biomass, two types of nanomaterials were prepared, namely nanocomposite containing nanogold embedded on the silica surface and colloidal solution of gold nanoparticles. Depending on the obtained results, the task was to optimize biosynthesis conditions, study biosynthesized nanomaterials stability during the time and verify repeatability of nanogold biosynthesis. Finally, biosynthesized nanoparticles functionality was experimentally confirmed in catalysis, namely in degradation of 4-nitrophenol, pharmaceutical compounds ibuprofen and nervous paralytic poison soman. The results show that biosynthesis of nanometals can be repeatable method for stable nanoparticles preparation under optimized conditions. On the basis of performed experiments it was approved that applying an environmentally acceptable method metal nanoparticles with potential in catalysis could be prepared.9360 - Centrum nanotechnologiívyhově