J 2023

The Analytical Application of Quenching Phenomena of CdTe Quantum Dot Nanoparticles

HUMAJOVÁ, Petra, Patrik BALIAK, Ivan Landry YUMDJO YOUMBISSI, Alžběta JEBAVÁ, Lenka ŘEZÁČOVÁ et. al.

Základní údaje

Originální název

The Analytical Application of Quenching Phenomena of CdTe Quantum Dot Nanoparticles

Název česky

Analytické aplikace luminiscenčního zhášení CdTe-QD nanočástic

Autoři

HUMAJOVÁ, Petra (703 Slovensko, domácí), Patrik BALIAK (703 Slovensko, domácí), Ivan Landry YUMDJO YOUMBISSI (120 Kamerun, domácí), Alžběta JEBAVÁ (203 Česká republika, domácí), Lenka ŘEZÁČOVÁ (203 Česká republika, domácí) a Přemysl LUBAL (203 Česká republika, garant, domácí)

Vydání

Inorganics, Basel, MDPI, 2023, 2304-6740

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10402 Inorganic and nuclear chemistry

Stát vydavatele

Švýcarsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 2.900 v roce 2022

Kód RIV

RIV/00216224:14310/23:00131836

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

001073579700001

Klíčová slova česky

CdTe-QD nanočástice; syntéza; organický ligand; thiolová funkční skupina; luminiscenční zhášení; ionty přechodných kovů; kvantitativní analýza

Klíčová slova anglicky

CdTe quantum dot nanoparticles; synthesis; covering organic ligand; thiol functional group; quenching phenomenon; transition metal ions; quantitative analysis

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 30. 1. 2024 20:48, Mgr. Pavla Foltynová, Ph.D.

Anotace

V originále

This paper is devoted to the synthesis and application of CdTe quantum dot (QD) nanoparticles covered with organic ligands containing a thiol group, mostly mercaptopropionic acid (MPA) and glutathione (GSH). The simple one-step synthetic procedure was optimized to prepare greater quantities of nanoparticles for analytical purposes. The prepared CdTe QD nanoparticles were characterized by various analytical techniques, and their interaction with some metal ions (Cu(II), Pb(II), and Hg(II)) was studied by using luminescence spectroscopy in both steady-state and time-resolved modes. The mathematical analysis of the quenching effect of Cu(II) ions on the luminescence of CdTe QD nanoparticles shows that the static contribution is mostly responsible for the overall effect, but experimental conditions, such as pH, ionic strength, or the concentration of nanoparticles in aqueous solution, could also be important. The presence of metal ions in the form of a metal complex species could play an important role, and this phenomenon could be used to tune the selectivity of the quenching process. These findings have been utilized for the development of an analytical procedure for the detection and quantitative analysis of Cu(II) and Pb(II) ions in environmental water samples. In practice, this procedure could be easily implemented in a microplate format to increase throughput.

Česky

Tento článek je věnován syntéze a použití CdTe-QD nanočástic pokrytých organickými ligandy obsahující thiolovou skupinu, např. merkaptopropionová kyselina (MPA) a glutathion (GSH). Jednoduchý jednokrokový syntetický postup byl optimalizován pro přípravu většího množství nanočástic pro analytické účely. Připravené CdTe-QD nanočástice byly characterizovány různými analytickými technikami a jejich interakce s některými ionty kovů (Cu(II), Pb(II), Hg(II)) byly studovány pomocí luminescenční spektroskopie v ustáleném i časově-rozlišeném módu. Matematická analýza zhášecího efektu Cu(II) iontů na luminescenci CdTe-QD nanočástic ukazuje, že statický typ zhášení významně přispívá k celkovému efektu, ale experimentální podmínky, např. pH, iontová síla, koncentrace nanočástic ve vodném roztoku, mohou být také významné. Přítomnost iontů kovů ve formě svých komplexů může hrát také významnou roli a tento jev pak může být využit k ladění selektivity zhášecího efektu. Tato znalost pak může být využita k vývoji analytické metody pro detekci a kvantitativní analýzu Cu(II) a Pb(II) iontů ve vzorcích vody v životním prostředí. Navíc v praxi tato procedura může být snadno implementována v microdestičkovém formátu pro zvýšení kapacity rutinní analýzy.

Návaznosti

LTC20044, projekt VaV
Název: Thermodynamic and kinetic investigations of metal complexes of polydentate ligands for biomedical, analytical and industrial applications (Akronym: NECTAR_COST)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Thermodynamic and kinetic investigations of metal complexes of polydentate ligands for biomedical, analytical and industrial applications, INTER-COST
MUNI/A/1421/2022, interní kód MU
Název: Vývoj metod a instrumentace pro analýzu biologicky významných látek 2023
Investor: Masarykova univerzita, Vývoj metod a instrumentace pro analýzu biologicky významných látek 2023