Optické senzory na bázi porézního křemíku se zvýšenými rozpoznávácími vlastnostmi pro plynnou a kapalnou fázi
| Thesis title in Czech: | Optické senzory na bázi porézního křemíku se zvýšenými rozpoznávácími vlastnostmi pro plynnou a kapalnou fázi |
|---|---|
| Thesis title in English: | Porous silicon based optical sensors with enhanced molecular recognition for gas nad liquid phase |
| Key words: | porézní křemík|fotoluminiscence|senzory chemických látek|molekulární rozpoznávání |
| English key words: | porous silicon|photoluminescence|chemosensors|molecular recognition |
| Academic year of topic announcement: | 2022/2023 |
| Thesis type: | dissertation |
| Thesis language: | |
| Department: | Department of Chemical Physics and Optics (32-KCHFO) |
| Supervisor: | doc. RNDr. Juraj Dian, CSc. |
| Author: |
| Guidelines |
| Doktorská práce má převážně experimentální charakter, těžištěm je příprava optických senzorových prvků na bázi porézního křemíku, modifikace povrchu porézního křemíku sloučeninami s vhodnými funkčními skupinami za účelem zvýšení rozpoznávacích vlastností. Testování senzorů bude prováděno měřením změn fotoluminiscence (intenzita, doba dohasínání, spektrální složení) a vodivosti v přítomnosti vybraných látek v plynné a kapalné fázi. Hlavními úkoly budou charakterizace připravených vzorků porézního křemíku metodami infračervené spektroskopie a elektronové mikroskopie, měření luminiscenčních a elektrických charakteristik, určení statických a dynamických parametrů senzorů a vysvětlení procesů odpovědných za senzorovou odezvu. |
| References |
| 1. M.J. Sailor, Porous Silicon in Practice, Wiley 2012,
2. V. Lehmann, Electrochemistry of Silicon, Wiley-VCH, 2002. 3. W. Göpel, J. Hesse, J.N. Zemel, Sensors – A Comprehensive Survey, Vols. 1-3, VCH, 1989-1990. 4. články v odborné literatuře |
| Preliminary scope of work |
| Detekce malých množství chemických látek je významným úkolem při monitorování životního prostředí, kontrole chemických a biologických procesů a testování kvality potravin. V posledních letech nabývá na významu zejména detekce třaskavin a bojových otravných látek. Chemické senzory jsou miniaturizované analytické prvky, které poskytují informace v reálném čase. Rozpoznání přítomnosti chemické látky zpravidla vyžaduje konverzi chemické informace na elektrický nebo optický signál. Selektivitu senzorové odezvy na vybrané skupiny látek lze zvýšit modifikací citlivé detekční vrstvy látkami vykazujícími molekulární rozpoznávání. |
| Preliminary scope of work in English |
| Detection of small amounts of chemical species is an important task in environmental monitoring, control chemical and biological processes and testing of food quality. Recently, detection of explosives and gas non-persistents is drawing great attention. Chemical sensors are miniaturized analytical elements providing real time information. Molecular recognition of detected species requires conversion of chemical information to electrical or optical signal. Sensor response selectivity for specified groups of chemical substances can be enhanced via modification of detecting layer with supramolecular compounds with molecular recognition properties. |