Vliv terminace povrchu borem dopované diamantové elektrody na elektrochemické chování fenolu a jeho derivátů

• Název práce v češtině: Vliv terminace povrchu borem dopované diamantové elektrody na elektrochemické chování fenolu a jeho derivátů
• Název v anglickém jazyce: Influence of surface termination of boron-doped diamond electrode on the electrochemical behaviour of phenol and its derivatives
• Klíčová slova: bórem dopovaný diamant, deriváty fenolu, oxidace, terminace povrchu, voltametrie
• Klíčová slova anglicky: boron doped diamond, phenol derivatives, oxidation, surface termination, voltammetry
• Akademický rok vypsání: 2018/2019
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra analytické chemie (31-230)
• Vedoucí / školitel: doc. RNDr. Karolina Schwarzová, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem
• Datum přihlášení: 16.10.2018
• Datum zadání: 08.01.2019
• Datum odevzdání elektronické podoby: 12.08.2020
• Datum proběhlé obhajoby: 02.09.2020
• Oponenti: doc. RNDr. Jiří Gabriel, DrSc.

Předběžná náplň práce

Vývoj elektrochemických senzorů na bázi borem dopovaného diamantu (BDD) je progresivním směrem pro detekci organických látek ve farmaceutických, enviromentálních a biologických matricích vzhledem k výhodným elekctrochemickým, fyzikálním a mechanickýmn vlastnostem BDD. Mezi jeho přednosti patří nízký nabíjecí proud, odolnost vůči pasivaci a korozi, široké potenciálové okno s možností využití elektrochemické oxidace či redukce a biokompatibilita. Přednosti tohoto materiálu vedly k vývoji celé řady voltametrických metod stanovení organických látek a vývoji ampérometrických sensorů na bázi BDD jak pro aplikaci v průtokových systémech (HPLC, kapilární elektroforéza, průtoková injekční analýza), tak k vývoji ampérometrických miniaturizovaných sensorů pro detekci in-vivo a in-vitro [1,2,3]. Velká pozornost je věnována i možnostem modifikace tohoto elektrodového materiálu
V rámci řešení tématu budou rozvíjeny následující projekty:
- charakteristika nových typů BDD povrchů (nanostrukturovaný BDD, povrch modifikovaný COOH, NH2 skupinami, povrch modifikovaný surfaktanty) a vývoj elektrochemických sensorů pro stanovení vybraných organických sloučenin s využitím těchto alternativních povrchů
- vývoj duálního sensoru na bázi pole BDD mikroelektrod pro in-vitro simultánní záznam neuroelektrické a elektrochemické aktivity neuronů.
- vývoj BDD mikroelektrod pro detekci in vitro, a pro ampérometrickou detekci v μ-HPLC a kapilární elektroforéze.
Jako analyty mohou být v tomto v tomto projektu zvoleny elektrochemicky redukovatelné a oxidavatelné organické sloučeniny - farmaceutika, pesticidy, environmentální polutanty, látky přirozeně se vyskytující ve fyziologických matriciích (např. neurotransmitery, steroly, markery karcinogennich onemocnění, atd. ). Upřesnění tématu bude probíhat dle zájmu a oboru studia řešitele. Jednotlivé projekty jsou řešeny ve spolupráci s Fyzikálním ústavem AV ČR, Ústavem fyzikální chemie AV ČR, Fyziologickým ústavem AV ČR a Michigan State University, East Lansing, USA. Práce bude vypracována na katedře analytické chemie s možností studijní stáže na spolupracujících pracovištích a zahraničních pracovištích v rámci projektu Erasmus Plus (např. Porto, Coimbra (Portugalsko), Regensburg (Německo), Athény (Řecko), Konya (Turecko)). Zájemci prosím kontaktujte: RNDr. Karolina Schwarzová (Pecková), katedra analytické chemie, místnost 102. [e-mail].
[1] J. Musilova, J. Barek, K. Peckova, Chem. Listy 103 (2009) 469; [2] K. Peckova, J. Musilova, J. Barek, Crit. Rev. Anal. Chem. 39 (2009) 148; [3] K. Peckova, J. Barek, Curr. Org. Chem. 15 (2011) 3014; [4] J. Svítková, T. Ignat, L. Švorc, J. Labuda, J. Barek, Crit. Rev. Anal. Chem. 46 (2016) 248.