Studium luminiscence kationických barviv zachycených na fylosilikátech

Vendula Jakubcová

Diplomová práce

Luminescence study of cationic dyes captured in phylosilicates

Anotace:

Předmětem této práce je interkalace tenzidů a methylenové modře (MB) do montmorillonitu SAZ-1 za účelem nalezení vhodné metody přípravy fluorescenčních materiálů s využitím ve fotochemii. K interkalaci byly použity tři typy kationaktivních tenzidů hexadecyltrimethylammonium bromid (HDTMA), cetylpyridinium chlorid (CPC), tetramethylammonium chlorid (TMA). Byl zkoumám vliv tenzidu na agregaci MB ve vodném prostředí, přičemž v systému barvivo/tenzid shodného náboje nejsou pozorovány žádné spektrální změny. Byly připraveny interkaláty tenzid/SAZ-1 a tenzid-MB/SAZ-1 s 10, 70, 140-ti % tenzidu a 5-ti% MB. Interkaláty byly zkoumány metodou RTG difrakce, fluorescenční a infračervenou spektroskopií a povrchovou analýzou. Naměřená fluorescence jednotlivých interkalátů závisela na množství tenzidu v interkalátech a na formách agregátů barviva. U interkalátu CPC-MB/SAZ-1 obsahující 140% CPC a 5% MB byla získána nejvyšší hodnota intenzity fluorescence díky přítomným monomerům barviva a tenzidu s dlouhým uhlíkovým řetězcem, který podporuje tvorbu J-agregátů MB, které vykazují fluorescenci.

Abstract:

Aim of this thesis is intercalation of surfactants and methylene blue (MB) into a montmorillonite SAZ-1 in order to find suitable methods of preparing fluorescent material used in the photochemistry. Three type of cationic surfactants (hexadecyltrimethylammonium bromide (HDTMA), cetylpyridinium chloride (CPC), tetramethylammonium chloride (TMA)) were used for intercalation. An effect of surfactant on an aggregation of MB in aqueous solution was researched. Spectral changes in the dye/surfactant system of the same charge are not observed. Intercalates of surfactant/SAZ-1 and surfactant-MB/SAZ-1 containing 10, 70, 140% surfactant and 5% MB have been prepared. The intercalates were tested by X-ray diffraction, fluorescence and infrared spectroscopy and surface analysis. The fluorescence of intercalates depended on the amount of intercalated surfactant and aggregated forms of the dye. The intercalate of CPC-MB/SAZ-1 containing 140% of the CPC and 5% MB was obtained with the maximum value of fluorescence intensity, due to the presented MB monomers and long carbon chain of surfactant, which promotes the formation of J-aggregates of MB showing fluorescence.

Klíčová slova

montmorillonit, kationaktivní tenzidy, methylenová modř, interakce barvivo/tenzid, interkalace, VIS spektrometrie, RTG difrakce, infračervená spektrometrie, fluorescence

Keywords

montmorillonite, cationic surfactants, methylene blue, dye-surfactant interaction, intercalation, visible, infrared spectrometry, X-ray diffraction, fluorescence

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 29. 4. 2011

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 24. 5. 2011
• Vedoucí: Petra Pustková
• Oponent: Lucie Neuwirthová

VŠB - Technická univerzita Ostrava

Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství

Magisterský studijní program / obor:
Procesní inženýrství / Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu