velikost textu

Porphyrin-layered double hydroxide hybrids as novel photofunctional materials

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Porphyrin-layered double hydroxide hybrids as novel photofunctional materials
Název v češtině:
Hybridní fotofunkční materiály založené na interkalovaných porfyrinech v podvojných vrstevnatých hydroxidech
Typ:
Disertační práce
Autor:
Ing. Eva Káfuňková, Ph.D.
Školitel:
Ing. Kamil Lang, CSc.
Oponenti:
Jiří Pinkas
RNDr. Juraj Bujdák, Ph.D.
Konzultant:
doc. RNDr. Jiří Mosinger, Ph.D.
Id práce:
83776
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra anorganické chemie (31-240)
Program studia:
Anorganická chemie (P1401)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
29. 11. 2010
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Abstrakt:
Abstrakt Tato disertační práce je koncipována jako soubor publikovaných článků, na nichž se autorka během studia spolupodílela. Jejich seznam je zařazen na konci doktorské práci. Předkládaná práce se zabývá přípravou a fyzikálně chemickou charakterizací fotoaktivních hybridních materiálů. Tyto materiály jsou složeny z porfyrinových sensitizátorů produkujících singletový kyslík, které jsou interkalovány do vrstevnatých podvojných hydroxidů (LDH) obsahujících Zn2+/Al3+ nebo Mg2+/Al3+ kationty. V první části práce byly porfyriny interkalovány do LDH aniontovou výměnou, rehydratací nebo koprecipitací. Materiály byly připraveny ve formě prášků a polymerních filmů. Ze studií vyplývá, že orientace rovin porfyrinových molekul je téměř kolmá k rovině hydroxidových vrstev, nedochází k nežádoucí agregaci porfyrinů a tím se zachovává jejich fotosensitizační schopnost. Práškový materiál byl rovněž využit jako plnivo do polyuretanu (PU) a polybutylen sukcinátu (PBS). Polyuretanový film s porfyriny interkalovanými mezi LDH vrstvami, které jsou dispergovány v polymeru, je transparentní. Použité polymery umožňují difúzi kyslíku. V druhé části práce byl výzkum zaměřen na popis fotofyzikálních vlastností porfyrin-LDH prášků a porfyrin-LDH/polymer filmů. Fotofyzikální experimenty ukazují, že interkalované porfyriny v LDH si zachovávají fotoaktivní vlastnosti jako např. produkci tripletových stavů, které dále interagují s kyslíkem za vzniku singletového kyslíku (1O2). Singletový kyslík je reaktivní, energeticky bohatší forma molekulárního kyslíku, která vykazuje cytotoxické vlastnosti. Z výsledků plyne, že 1O získané hybridní materiály jsou účinnými producenty 2. Bylo rovněž prokázáno, že LDH jsou vhodnými anorganickými nosiči pro fotoaktivní látky. Z těchto důvodů mohou být připravené hybridní materiály považovány za použitelné zdroje singletového kyslíku např. pro přípravu baktericidních povrchů.
Abstract v angličtině:
Abstract This Ph.D. Thesis is based on publications to which the author contributed considerably. The list of the publications is attached at the end of this text. This work describes preparation and photophysical properties of hybrid materials derived from layered double hydroxides (LDH) containing Zn2+/Al3+ or Mg2+/Al3+ cations. The materials were prepared in the form of powders or thin films. In the first part of my work, photosensitizing porphyrins have been intercalated into ZnRAl and MgRAl LDH (R = 2, 3, 4) using anion-exchange, rehydration, and coprecipitation procedures. According to the obtained results of X-ray analysis, the orientation of the equatorial plain of the porphyrin molecules is nearly perpendicular to LDH layers and fosters the photosensitizing properties of the hybrid materials. Furthermore, the porphyrin-LDH hybrids were used as nanofillers and nanocontainers in eco-friendly polymers, polyurethane (PU) and poly(butylene succinate) (PBS). The porphyrin-LDH material is well dispersed in PU polymer (nanofiller function) to form transparent colored films while porphyrins remain intercalated between LDH layers (nanocontainer function). The polymers allow oxygen diffusion. The second part has been dedicated to investigation of photophysical properties of the porphyrin-LDH powders and the porphyrin-LDH/polymer films. Upon irradiation with visible light, porphyrins embedded in the materials retain their photosensitizing properties with sufficiently long lifetimes of the triplet states to produce singlet oxygen (1O2). Singlet oxygen is known as a reactive species with cytotoxic effects. The porphyrin-LDH hybrid materials are suitable for the preparation of novel photoactive surfaces with controlled photoactivity of the porphyrin molecules anchored between the inorganic LDH layers. Such materials are readily suitable for construction of surfaces with photooxidative and bactericidal properties.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Ing. Eva Káfuňková, Ph.D. 6.77 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Ing. Eva Káfuňková, Ph.D. 48 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Ing. Eva Káfuňková, Ph.D. 7 kB
Stáhnout Posudek oponenta Jiří Pinkas 90 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Juraj Bujdák, Ph.D. 102 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 219 kB