Analýza uhlíkových kvantových teček pomocí kapilární elektroforézy s fluorescenční detekcí

Bc. Ondřej STIBOR

Diplomová práce

Analysis of carbon quantum dots by capillary electrophoresis with fluorescent detection

Anotace:

Tato diplomové práce se zabývá studiem chování uhlíkových kvantových teček v roztocích různých elektrolytů. V teoretické části jsou shrnuty poznatky týkající se laserem indukované fluorescence, derivatizačních metod a uhlíkových kvantových teček. Uhlíkové kvantové tečky nebo-li C-dots jsou sférické částice s rozměry od 2 do 10 nm. Uhlíkové kvantové tečky jsou tvořeny uhlíkovým jádrem a povrchem modifikovaným karbonylovými a karboxylovými skupinami nebo polymery. Tyto nanočástice mají unikátní optické vlastnosti, které mohou najít uplatnění například vzobrazovacích technikách, proto je vhodné podrobit uhlíkové kvantové tečky výzkumu jejich chování v roztocích elektrolytů. Výbornou technikou pro studium chování uhlíkových kvantových teček v roztocích elektrolytů je kapilární elektroforéza ve spojení s laserem indukovanou fluorescencí a to kvůli nabitému povrchu a fluorescenci těchto nanočástic. V experimentální části byly uhlíkové kvantové tečky analyzovány ve čtyřech různých prostředích a to v borátovém pufru (35 mmol/l, pH=9,5) s dodecylsulfátem sodným (SDS), acetátovém pufru (150 mmol/l, pH=4,0) s SDS, fosfátovém pufru (35 mmol/l, pH=2,5) s SDS a MOPS/NaOH pufru (35 mmol/l, pH=7,5) s kapilárou pokrytou didodecyldimethylammonium bromidem. V těchto základních elektrolytech byly testovány různé hodnoty koncentrace analytu, koncentrace povrchově aktivní látky, iontové síly elektrolytu a teploty. Bylo zjištěno, ţe vlivem změn těchto atributů dochází u C-dots ke změnám v interakcích mezi nanočásticemi, destabilizaci a agregaci nanočástic.

Abstract:

This thesis studies the behavior of carbon nanodots in different electrolyte solutions. Information about laser-induced fluorescence, derivatization methods and carbon nanodots are summarized in the theoretical section. Carbon nanodots or C-dots are spherical particles with diameters about 2 to 10 nm. C-dots are made from carbon core with surface modified by carboxylic and carbonylic groups and polymers. These nanoparticles have unique optical properties, which may find application in bioimaging, and therefore we need to know their behavior in different electrolytes. Excellent technique for studying their behavior in different electrolytes is capillary electrophoresis with laser-induced fluorescence because of their charged surface and photoluminescence. Carbon nanodots were analyzed in four different electrolytes in the experimental section. C-dots were analyzed in borate buffer (35 mmol/L, pH 9.5) with sodium dodecylsulfate (SDS), acetate buffer (150 mmol/L, pH 4.0) with SDS, phosphate buffer (35 mmol/L, pH 2.5) with SDS and MOPS/NaOH buffer (35 mmol/L, pH 7.5) with a capillary surface covered by didodecyldimethylammonium bromide. In these background electrolytes, concentration of the analyte, surfactant concentration, ionic strength and temperature were studied. Different interactions between nanoparticles, destabilization and aggregation of nanoparticles were found due to changes in these attributes.

Klíčová slova

Kapilární elektroforéza, uhlíkové kvantové tečky, nanočástice, laserem indukovaná fluorescence

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 21. 4. 2011

Identifikátor: 118267

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: RNDr. Jan Petr, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Chemie / Analytická chemie