Optimiranje odziva pH osjetljivih fluorofora u optičkim senzorima za ione

diplomski rad

• Naslov (engleski): Optimising response of pH sensitive fluorophores in ion-selective optical sensors
• Autor: Nika Gazdek
• Mentor: Ivana Steinberg (mentor)
• Član povjerenstva: Ivana Steinberg (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Nataša Perin (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Petar Kassal (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije; Zagreb
• Datum i država obrane: 2018-07-04, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Kemija; Primijenjena kemija

Sažetak

Optički kemijski senzori u proteklih nekoliko godina okupiraju veliku pažnju znanstvenika zbog svoje jednostavnosti, brzine i preciznosti detekcije analita. Optički senzori temeljeni na ionoforima (engl. Ionophore Based Optical Sensors, IBOS) se sve više istražuju zbog širokih mogućnosti odabira funkcionalnih materijala te njihove odgovarajuće kombinacije kojom se postiže selektivnost za točno određeni ion. IBOS sadrže ionofor i fluorofor/kromofor kao indikator. Velik broj derivata iminokumarina, zbog svojstva gašenja ili pojačavanja intenziteta fluorescencije u prisutnosti analita, koriste se kao fluorescirajuće jedinice (fluorofori). Senzori u obliku filma pridodaju stabilnosti i čvrstoći takvog sustava. U ovom radu razvijen je film koji sadrži ionofor (valinomicin) te fluorofor (7-N,N-dietilamino-2-imino-3-(2-N-metilbenzimidazolil)kromen (IM-2)) imobilizirane u PVC, te služi kao ion-selektivna optoda (optički senzor) za kalijeve ione. Cilj rada je UV-vidljivom apsorpcijskom i fluorescencijskom spektrofotometrijom okarakterizirati film koji sadrži fluorofor IM-2 kao fluorescentnu jedinicu te ocijeniti njegovu moguću primjenu u optičkim senzorima za ione. U radu je određena osjetljivost, utjecaj pH, stabilnost i selektivnost senzora. Senzor pokazuje dobre analitičke parametre. Najosjetljiviji je kod pH 8 pri kojem detektira različite koncentracije kalija od 3,16*10^-4 mol/dm^-3 do 1 mol/dm^-3. Senzor pokazuje dugoročnu stabilnost te selektivnost za kalij uz prisutnost alkalijskih i zemnoalkalijskih iona dok trovalentni kationi ometaju rad senzora.

Sažetak (engleski)

Optical chemical sensors have attracted much attention in the past few years for their simplicity, fast response and precision in analyte detection. Ionophore based optical sensors (IBOS) are being extensively researched for possibility of choosing and assembling the components for the purpose of better selectivity. Ionophore based optical sensors contain an ionophore and fluorophore/chromophore as an indicator. Large number of iminocoumarine derivatives are used as fluorophores, due to their ability of fluorescence quenching or fluorescence amplification upon reaction with the analyte. Immobilisation into films adds to the stability and firmness of sensor systems. This work represents the development of a film that contains ionophore (valinomycin) and fluorophore (7-N,N-diethylamino-2-imino-3-(2-N-methylbenzimidazolyl)chromen (IM-2)) immobilised in a PVC matrix, which functions as an ion-selective optode (optical sensor) for potassium ions. The purpose of this work was spectrophotometric (UV-visible absorption and fluorescence) characterisation of the film containing the fluorophore IM-2 as a fluorescent unit and to evaluate the possibility of usage in optical ion sensors. Sensor sensitivity, influence of pH, selectivity and stability were evaluated. Sensor shows good analytical parameters showing the highest sensitivity at pH 8 at which various potassium concentrations ranging from 3.16*10^-4 mol/dm^-3 to 1 mol/dm^-3 can be detected. Sensor shows great stability and potassium selectivity among alkali metals and alkaline earth metals whereas trivalent cations interfere with sensor’s functionality.

• Ključne riječi: optički senzori; ionofor bazirani optički senzori; iminokumarini; fluorofor; fluorescencija
• Ključne riječi (engleski): optical sensors; ionophore based optical sensors; iminocoumarine; fluorophore; fluorescence
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:149:009985
• Studijski program: Naziv: Primijenjena kemija; smjerovi: Kemija u zaštiti okoliša i izvori energije, Specifični materijali i napredne tehnologije, Primijenjena organska kemija; Smjer: Primijenjena organska kemija; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra primijenjene kemije (mag. appl. chem.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2020-05-08 10:09:26