Naslov (srp)

Синтеза и модификација графенских квантних тачака и њихова примена у детекцији катјона Cu2+, Co2+, Pd2+ и Fe3+

Autor

Dorontić, Slađana D., 1993-

Doprinosi

Kepić, Dejan
Milojević-Rakić, Маја, 1982-
Nedić Vasiljević, Bojana, 1983-
Mojović, Miloš
Jovanović Vučetić, Svetlana, 1983-
Prekodravac, Jovana, 1973-
Bajuk-Bogdanović, Danica, 1977-

Opis (srp)

Предмет ове докторске дисертације су графенске квантне тачке (ГКТ). За њихову синтезуодабрана је економски приступачна и еколошки прихватљива метода електрохемијске оксидацијеграфитних електрода у дисперзији NaOH у 96% етанолу. Oве тачке имале су у структури графени различите кисеоничне функционалне групе. Њихова структура је модификована помоћу гамазрачења, користећи различите дозе и средине за зрачење. При различитим дозама зрачења (25, 50и 200 kGy) у средини која је садржала воду, етилендиамин и изопропил алкохол, у структурутачака уведен је азот у облику амино група, и постигнута је и хемијска редукција једног делакисеоничних група. При различитим масеним уделима етилендиамина и зрачењу дозом од 200kGy, у средини без изопропил алкохола, у структури тачака дошло је до формирања амиднихвеза, захваљујући амидацији једног дела карбоксилних група. Да би се утврдио утицај гамазрачења при различитим условима испитана је морфологија, површинско наелектрисање,структура и оптичка својства тачака. Методе коришћене у анализи ових својстава су:микроскопија атомских сила, трансмисиона електронска микроскопија, динамичко расејањесветлости, мерење зета потенцијала, инфрацрвена спектроскопија са Фуријеовомтрансформацијом (ФТИЦ), фотоелектронска спектроскопија X зрацима, ултраљубичаста-видљива спектроскопија и фотолуминисцентна (ФЛ) спектроскопија. ГКТ са амино групамаиспитане су као сензори за ФЛ детекцију Cu2+, Co2+, Pd2+ и Fe3+ јона, и инсектицида малатиона,док су ГКТ са амидним групама испитиване за ФЛ детекцију инсектицида карбофурана, као ихербицида 3-амино-1,2,4-триазола. Растуће концентрације јона довеле су до смањењаинтензитета ФЛ тачака (,,turn-off механизам”), док су растуће концентрације малатиона икарбофуранa довеле до његовог повећања (,,turn-оn механизам”). 3-амино-1,2,4-триазол jeдетектован у оквиру ,,turn-off/turn-оn” механизма, при чему су Pd2+ јони довели до смањењаинтензитета ФЛ. За сваки аналит израчуната је вредност границе детекције, као и опсегконцентрације аналита у оквиру ког се интензитет ФЛ мењао линеарно. Морфологија тачака уприсуству јона посматрана је помоћу микроскопије атомских сила. Интеракције измеђуграфенских тачака и јона метала испитане су помоћу ултраљубичасте-видљиве спектроскопије,док је природа њихове везе са карбофураном и 3-амино-1,2,4-триазолом анализирана помоћуФТИЦ спектроскопије. Помоћу 3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенилтетразолиум бромидног(МТТ) теста и LIVE/DEAD (LD) теста цитотоксичности утврђено је да су ГКТ нецитотоксичниматеријали. 2,2-дифенил-1-пикрилхидразил (DPPH) тестом установљена је способностграфенских тачака са изопропил алкохолом да гасе радикалске врсте.

Opis (srp)

физичка хемија - физичка хемија- хемијска термодинамика, материјали и физичка хемија-контрола и заштита животне средине / physical chemistry - physical chemistry- chemical thermodynamic, materials, and physical chemistry-control and protection of environment. Datum odbrane: 10.04.2023.

Opis (eng)

Graphene quantum dots (GQDs) were produced by a low-cost, and ecologically acceptablemethod of electrochemical oxidation of graphite electrodes using NaOH dispersion in 96% ethanol aselectrolyte. Their structure was modified using gamma irradiation at different irradiation doses andmediums. At different irradiation doses (25, 50, and 200 kGy), in a medium consisted of water,ethylenediamine, and isopropyl alcohol, nitrogen was incorporated in GQDs structure in a form ofamino groups. Also there was a reduction of part of the oxygen-containing functional groups. At adifferent weights of ethylenediamine in the samples and irradiation doses of 200 kGy, without isopropylalcohol in the system, amide groups were introduced in graphene dots due to the amidation of carboxylgroups. To observe the effects of different irradiation conditions on irradiated GQDs, their morphology,surface charge, structure, and optical properties were analysed. Used investigation methods are atomicforce microscopy (AFM), transmission electronic microscopy (TEM), dynamic light scattering (DLS),zeta-potential measurement, infrared spectroscopy with Fourier transformation (FTIR), X-rayphotoelectron spectroscopy (XPS), UV-Vis spectroscopy, and photoluminescence (PL) spectroscopy.Graphene quantum dots with amino groups were investigated as PL sensors for Cu2+, Co2+, Pd2+, Fe3+,and insecticide malathion detection, while dots with amide groups were tested as probes for PL detectionof insecticide carbofuran, and herbicide 3-amino-1,2,4-triazole. Increasing concentrations of ions quenchphotoluminescence intensity of dots (,,turn-off mechanism”), while enhance of malathion andcarbofuran concentrations led to improve PL intensity (,,turn-on mechanism”). 3-amino-1,2,4-triazolewas detected in ,,turn-off/ turn-оn” mechanism where Pd2+ ions were used as quenchers of PL intensity.For each analyte, the limit of detection was determined as well as the concentration range in which thechange of PL intensity is linear. Coefficients of determination values were found, also as well. Dot’smorphology in the presence of each ion was observed using atomic AFM. Interactions betweengraphene quantum dots and metal ions were examined using UV-Vis, while the type of their interactionswith carbofuran and 3-amino-1,2,4-triazole was investigated using FTIR spectroscopy. Results obtainedby (3-(4,5-dimethyl thiazolyl-2)-2, 5-diphenyltetrazolium bromide) (MTT) and LIVE/DEAD assaysindicated non-cytotoxicity of GQDs. By 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) test radical scavengingactivity of GQDs was demonstrated.

Jezik

srpski

Datum

2023

Licenca

Ovo delo je licencirano pod uslovima licence
Creative Commons CC BY-NC-ND 3.0 AT - Creative Commons Autorstvo - Nekomercijalno - Bez prerada 3.0 Austria License.

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/at/legalcode