XPS analysis of plasma polymers and nanocomposite films without breaking vacuum

Abstract

Title: XPS analysis of plasma polymers and nanocomposite films without breaking vacuum Author: Anna Artemenko Institute: Charles University in Prague, Department of Macromolecular Physics Supervisor of the doctoral thesis: Prof. RNDr. Hynek Biederman, DrSc., Charles University in Prague, Department of Macromolecular Physics. Abstract: Plasma polymers and metal/ plasma polymer nanocomposites have been widely used for various biomedical proposes. Naturally, surface properties of the coatings such as high wettability, stability on the open air and in aqueous media, resistance towards different sterilization processes and cells adhesion are required for bioapplications. This thesis is mainly dedicated to the investigation of chemical composition of deposited coatings using XPS analysis. Nylon-like plasma polymer, PEO-like coatings, fluorocarbon plasma polymer (PTFE) films and Au/PEO-like, Ag/C:H, Al/C:H nanocomposites were chosen as the subject material. In addition, results of XPS measurements were used for the computer simulation for calculation of filling factor of metal/ plasma polymer nanocomposites. These results were in a good agreement with experimental data. Keywords: plasma polymer, nanocomposite, XPS analysis, bioapplication, simulation.

Název práce: XPS analýza plazmových polymerů a nanokompozitních vrstev bez přerušení vakua Autor: Anna Artemenko Ústav: Univerzita Karlova v Praze, Katedra Makromolekulární Fyziky Vedoucí doktorské práce: Prof. RNDr. Hynek Biederman, DrSc., Univerzita Karlova v Praze, Katedra Makromolekulární Fyziky Abstrakt: Plazmové polymery a nanokompozity kov/ plazmový polymer byly široce používány pro různé biomedicínské účely. Pro bioaplikace přirozeně požadovány vlastnosti jakými jsou vysoká smáčivost, stabilita materiálů na vzduchu, ve vodném prostředí odolnost vůči různým sterilizačním procesům, adhese buněk. Tato práce se věnuje zejména zkoumání chemického složení připravených vrstev pomocí XPS analýzy. Plazmový polymer na bázi nylonu, PEO-podobné vrstvy, fluorouhlikové vrstvy a nanokompozitní vrstvy Au/PEO-podobné, Ag/C:H a Al/C:H nanokompozity byly vybrány jako zkoumané materiály. Kromě toho byly výsledky měření XPS použity pro počítačovou simulaci pro výpočet faktoru plnění nanokompozitů kov/plazmový polymer. Byla dosažena dobrá shoda s experimentem. Klíčová slova: plazmový polymer, nanokompozity, XPS analýza, bioaplikace, simulace.