Fluorescenční nanočástice na bázi organických chromoforů - Čekal, Josef (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, 2024)
Tato práce si klade za cíl vytvořit za pomoci organických molekul vytvořit Host-Guest nanočásticové systémy vykazující emisi bílého světla (WLE), které je dosaženo pomocí mechanismu Försterova rezonančního přenosu energie (FRET). K přípravě nanočásticových systémů byly použity látky na bázi substituovaných stilbenů, jako donor/matrice byly použity látky CA-DPS-V (H2) a CA-DPS-CHO (H1). Dále jako akceptor/dopant CA-DPS-DCV (G1) a DPA-DXS-IOO (G2). Ze společných roztoků látek v THF byly pomocí nanoprecipitace vytvořeny 3 nanočásticové systémy: systém 1 (H1+G1), u kterého k WLE nedošlo, systém 2 (H2+G1) a systém 3 (H2+G2). Systémy 2 a 3 byly charakterizovány pomocí fluorescenční spektroskopie a výpočtů parametrů FRET. Ukázalo se že v případě systému 2 je Försterova vzdálenost menší než u systému 3. Rozdílná Försterova vzdálenost u těchto systémů potom ovlivňuje složení poměrů schopných WLE. Největší blízkost bílému bodu (0,33 0,33) vykazovaly v systému 2 poměry látkového množství 110:1 (0,32 0,38) a 164:1 (0,29 0,32) a v systému 3 poměry 340:1 (0,34 0,30) a 476:1 (0,31 0,28). Cíl práce byl tedy splněn a bylo ukázáno, že připravit nanočástice schopné WLE takovýmto způsobem lze. Nevýhodou připravených nanočástic však byla jejich nízká fotostabilita. Pokračováním této práce by tedy mohla být příprava takovýchto stabilnějších nanočástic ze strukturně podobných látek. U těchto částic by již mohla být provedena charakterizace struktury a dalších vlastností z pohledu možných aplikací.

This study aims to create Host-Guest nanoparticle systems exhibiting white light emission (WLE) using organic molecules, achieved through Förster resonance energy transfer (FRET) mechanisms. Substituted stilbene-based compounds were utilized for the preparation of nanoparticle systems, with CA-DPS-V (H2) and CA-DPS-CHO (H1) used as donor/matrix materials, and CA-DPS-DCV (G1) and DPA-DXS-IOO (G2) as acceptor/dopant materials. Three nanoparticle systems were synthesized via nanoprecipitation from common solutions of the compounds in THF: system 1 (H1+G1), which did not achieve WLE, system 2 (H2+G1), and system 3 (H2+G2). Systems 2 and 3 were characterized using fluorescence spectroscopy and FRET parameter calculations. It was found that the Förster distance in system 2 is shorter than in system 3. This variation in Förster distance affects the composition ratios capable of WLE. The closest proximity to the white point (0.33, 0.33) was observed in system 2 at molar ratios of 110:1 (0.32, 0.38) and 164:1 (0.29, 0.32), and in system 3 at ratios of 340:1 (0.34, 0.30) and 476:1 (0.31, 0.28). Thus, the goal of the study was achieved, demonstrating that nanoparticles capable of WLE can be prepared in this manner. However, a drawback of the prepared nanoparticles was their low photostability. Future work could focus on synthesizing more stable nanoparticles from structurally similar compounds. These particles could then be further characterized in terms of structure and other properties for potential applications.
Fluorescent nanoparticles based on organic chromophores
Keywords: Fluorescence; organické chromofory; nanočástice; FON; WLE; FRET; Host-Guest systémy; Fluorescence; organic chromophores; nanoparticles; FON; WLE; FRET; Host-Guest systems