Studium zhášení luminiscence vybraných molekul v systému H2O/D2O

Bc. Josef Kučera

Master's thesis

Study on luminescence quenching of selected molecules in system H2O/D2O

Abstract:

Tato diplomová práce se zabývá změnou času vyhasínání luminiscence vybraných organických látek a sloučenin Sm(III) v lehké a těžké vodě. Časy vyhasínání látek byly měřeny pomocí časově rozlišené luminiscence. Byla proměřena závislost času vyhasínání na koncentraci těžké vody, ze které byl vypočten limit detekce jednotlivých systémů. S nelineárními závislostmi byly provedeny některé matematické operace, aby bylo dosaženo lineárního charakteru. Čas vyhasínání organických látek byl kratší (v nanosekundách) oproti sloučeninám Sm(III), jejichž čas vyhasínání byl v mikrosekundové škále. Závislost času vyhasínání na koncentraci D2O byla téměř pro všechny organické látky lineární v porovnání se sloučeninami Sm(III). Nejnižší limit detekce sloučenin Sm(III) byl vypočten okolo 0,03 mol.l-1. Coumarin 153 rozpuštěný v ethanolu měl z organických molekul nejnižší limit detekce (0,45 mol.l-1). Nejvyšší hodnota citlivosti, které bylo dosaženo v celé koncentrační škále D2O, byla přibližně 0,005.

Abstract:

The changes of luminescence lifetimes of selected organic substances and compounds of Sm(III) in water and deuterium oxide are discussed in this Master’s thesis. Luminescence lifetimes were measured by means of time-resolved luminescence spectroscopy. The relations of decay time on concentration of deuterium oxide were measured and limits of detection were calculated. Nonlinear dependences were treated by mathematical operations to gain a linear character. The lifetime of organic compounds was shorter (in nanosecond range) than lifetime of Sm(III) (microsecond range). The relations of decay time on concentration of deuterium oxide of organic compounds were in almost every case linear in comparison to Sm(III). The lowest limit of detection (approx. 0,03 mol.l-1) was calculated for Sm(III) complexes. The lowest limit of detection was achieved in case of coumarin 153 dissolved in ethanol (0,45 mol.l-1). The highest sensitivity around 0,005 was reached in whole concentration range of deuterium oxide.

Keywords

Časově rozlišená luminiscenční spektroskopie, luminiscenční spektroskopie, Samarium(III), Samarium(III) komplexy, organické sloučeniny, organické luminofory, lehká voda, těžká voda, Stern Volmerova rovnice, deuterium, čas vyhasínání, Time-resolved luminescence spectroscopy, luminescence spectroscopy, Samarium(III) complexes organic compounds, organic luminophores, water, heavy water, Stern-Volmer equation, decay time

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 5. 2017

Thesis defence

• Date of defence: 1. 6. 2017
• Supervisor: doc. Mgr. Petr Táborský, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Chemistry / Analytical Chemistry