تهیه حسگرهای شیمیایی فلوئورسنت پلیمری بر پایه ترکیبات رودامین
[پایاننامه]
Preparation of Rhodamine-based polymeric fluorescent chemosensors
/نیلوفر اسدی زکی
: مهندسی پلیمر
، ۱۴۰۱
۷۴ص.
:
زبان: فارسی
زبان چکیده: فارسی
چاپی - الکترونیکی
مصور، جدول، نمودار
کارشناسی ارشد
مهندسی پلیمر- فراورش
۱۴۰۱/۰۵/۰۱
صنعتی سهند
در این پژوهش به توسعه حسگرهای شیمیایی فلوئورسانس بر مبنای سازوکار انتقال انرژی رزونانس فلوئورسانس (FRET)جهت تشخیص دما با بکارگیری ذرات پلیمر پاسخگو به نور پرداخته شد .ذرات پلیمری پاسخگو به دما متشکل از مونومر هیدروکسی متیل متاکریلات و کومونومر دی متیل آمینواتیل متاکریلات (DMAEMA)در حضور عامل شبکهای کننده کومارین دار به روش پلیمریزاسیون رسوبی-تقطیری سنتز شدند .در این مطالعه ذرات پلیمری حاوی بخش کومارین دار به عنوان گونه دهنده انرژی و رودامین B به عنوان گونه پذیرنده انتخاب شدند .سنتز موفقیت آمیز کوچک مولکول کومارین و ذرات پلیمری طی آزمونهای طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته و طیف سنجی مادون قرمز تایید شدند، از طرفی مورفولوژی کروی و توزیع اندازه باریک ذرات به کمک تصاویر میکروسکوپ الکترون پویشی و تفرق نور دینامیکی مورد بررسی قرار گرفتند .میانگین اندازه ذرات در حدود nm۳۰۰ اندازه گیری شدند طیف جذبی پلیمرها در شرایط مختلف و رفتار نوری آنها با استفاده از طیف سنجی ماورای بنفش در طول زمان تابش متفاوت اندازه گیری شدند .در نهایت طیف نشر ذرات پلیمری و رودامینBتوسط آزمون نشر فلوئورسانس مورد بررسی قرار گرفت و سازوکار انتقال انرژی از روی نمودار همپوشانی طیف نشر فلوئورسانس گونه دهنده کومارین و طیف جذب گونه پذیرنده رودامین Bمورد تایید قرار گرفت .تیتراسیون محلول پلیمری با رودامین Bطیف نشر را از رنگ آبی که مختص ذرات پلیمری کومارین دار است به سمت نشر نارنجی رودامین Bمی برد، در این میان در غلظتL ۱۵۰ از محلول رودامین Bپدیده (FRET) بین گونه دهنده و پذیرنده به بیشترین مقدار خود با کارایی ۲۳ میرسد و نشر سفید رنگ مشاهده میشود .در ادامه با افزایش دما از ۲۵تا ۸۵ و در پی تراکم ذرات حاوی DMAEMA در اثر افزایش دما، نشر آبی رنگ ذرات حاوی کومارین افزایش مییابد .در نتیجه فاصله بین گونه دهنده و پذیرنده بیشتر شده و انتقال انرژی مؤثر بین این دو خاموش میشود و سنسور دمایی بر پایه پدیده FRET بوجود میآید.
Temperature-responsive polymeric particles of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), and 2- (dimethylamino)ethyl methacrylate (DMAEMA) containing coumarin crosslinker (HC, and HDC) with narrow size distribution were synthesized by distillation precipitation polymerization. In this study, a fluorescence resonance energy transfer (FRET) based fluorescent chemosensor for temperature sensing was developed by incorporation of the light-responsive 5,7-diacryloyloxy-4-methylcoumarin (DAMC) donor and Rhodamine B (RhB) acceptor. Tuning of the emission color of these particles has been achieved by varying the amount of RhB doped on the polymer particles, which finally resulted in a white light emission. The successful preparation of DAMC, HC, and HDC was confirmed by proton nuclear magnetic resonance and Fourier-transform infrared spectroscopy. Dynamic light scattering exhibited nano-sized particles with a narrow size distribution, and spherical morphology with smooth surface of polymeric particles was confirmed from field emission scanning electron microscopy images. Dimerization kinetics of the coumarin moieties and absorption spectra were investigated by ultraviolet-visible spectroscopy at different times. The emission spectra of the polymeric particles and RhB were detected by using fluorescence spectroscopy. A spectral overlap between the excimer emission spectrum and absorption of DAMC and RhB, respectively indicated the feasibility of FRET in this study. Titration of RhB gradually expensed the donor emission while enhancing that of the acceptor, suggesting that FRET occurred from DAMC to RhB. With increasing acceptor concentration, the emission color gradually changed from blue to orange. Most interestingly, the spectra outputs with a linear tunability pass through pure white according to CIE chromaticity diagram at 150 L of RhB. Upon heating from 25 to 85, a significant quenching of the white-light emission was observed due to aggregation of DMAEMA moieties in HDC particles in response to temperature. Thus, the efficiency of FRET decreased by increasing the distance between the donor and acceptor. This work presented a thermo-responsive white-light emission based on Rhodamine-containing polymeric particles for fluorescence chemosensor applications.
ba
Preparation of Rhodamine-based polymeric fluorescent chemosensors
پلیمرهای هوشمند
حسگر شیمیایی فلوئورسانس
رودامینB
انتقال انرژی رزونانس فلوئورسانس
Smart polymers, Fluorescence chemosensor, Rhodamine B, Fluorescence resonance energy transfer (FRET)