Aplikace fotoluminiscenčního senzorového pole pro detekci chemických látek v plynných směsích

• Thesis title in Czech: Aplikace fotoluminiscenčního senzorového pole pro detekci chemických látek v plynných směsích
• Thesis title in English: Photoluminescence sensor field applied for detection of chemical compounds in gas mixtures
• Key words: porézní křemík, křemíkové nanokrystaly, fotoluminiscence, chemosenzor, senzorové pole
• English key words: porous silicon, silicon nanocrystals, photoluminescence, chemosensor, sensor field
• Academic year of topic announcement: 2018/2019
• Thesis type: Bachelor's thesis
• Thesis language: čeština
• Department: Department of Analytical Chemistry (31-230)
• Supervisor: doc. RNDr. Juraj Dian, CSc.
• Author: hidden - assigned by the advisor
• Date of registration: 18.10.2018
• Date of assignment: 19.10.2018
• Date of electronic submission: 22.05.2019
• Date of proceeded defence: 12.06.2019
• Opponents: Ing. Gabriela Broncová, Ph.D.
• Advisors: doc. RNDr. Ivan Jelínek, CSc.

References

1. M. Sailor, Porous Silicon in Practice, Wiley, 2011.
2. P. Griffiths, J. A. de Haseth, Fourier Transform Infrared Spectrometry, Wiley, 2007.
3. W. Gopel a kol, Sensors – A Comprehensive Survey, Vol.1-9, Wiley, 1989-1995.
4. Články v odborných časopisech.

Preliminary scope of work

Senzory chemických látek využívají řadu fyzikálních veličin pro detekci přítomnosti chemických látek. Fotoluminiscence nanokrystalického křemíku je silně závislá na typu a koncentraci chemických látek v okolí nanokrystalů. Porézní křemík připravený za vhodných podmínek elektrochemickým leptání povrchu krystalického křemíku ve směsi kyseliny fluorovodíkové a ethanolu představuje porézní materiál, který obsahuje křemíkové nanokrystality v okolí pórů. Tyto nanokrystality vykazují intenzivní viditelnou fotoluminiscenci při pokojové teplotě, která je zhášena v přítomnosti řady chemických látek. Vhodnou funkcionalizací – chemickou úpravou – povrchu materiálu lze zavést do procesu detekce rozpoznávací člen, který mění fotoluminiscenční odezvu.

Cílem bakalářské práce je příprava vzorků porézního křemíku s vhodně funkcionalizovaným povrchem, jejich charakterizace pomocí infračervené a fotoluminiscenční spektroskopie. Tyto vzorky budou testovány jako senzorové prvky fotoluminiscenčního senzorového pole pro detekci vhodných biologicky významných látek.

Zásady pro vypracování:
1. Příprava vzorků porézního křemíku
2. Funkcionalizace povrchu vzorků pomocí vybraných reakčních postupů.
3. Charakterizace pomocí FTIR a fotoluminiscenční spektroskopie.
4. Změření senzorové odezvy připravených vzorků na vybrané organické látky.
5. Vyhodnocení naměřených dat, stanovení statických a dynamických charakteristik senzorových prvků.