Browsing by Author "Grzyb, Tomasz. Promotor"
Now showing 1 - 4 of 4
Results Per Page
Sort Options
Item Modyfikacja i funkcjonalizacja powierzchni nanocząstek wykazujących zjawisko up-konwersji oraz ich badania biologiczne(2023) Jurga, Natalia; Grzyb, Tomasz. PromotorW dzisiejszych czasach coraz większym zainteresowaniem cieszą się nanocząstki, które wykazują zjawisko konwersji energii fotonów w górę. Te wyjątkowe nanostruktury umożliwiają przekształcenie dwóch lub większej ilości fotonów z obszaru NIR w jeden foton o wyższej energii, którego emisję można obserwować w rejonie NIR, UV lub zakresie widzialnym. Nanocząstki często pokrywa się dodatkową powłoką w celu zwiększenia intensywności ich luminescencji. Najbardziej efektywną metodą syntezy nanocząstek typu rdzeń/powłoka jest wytrącanie w rozpuszczalnikach o wysokiej temperaturze wrzenia. Zsyntetyzowane tą metodą nanocząstki mają na swojej powierzchni organiczne ligandy, przez co wymagają dodatkowej modyfikacji, aby stały się hydrofilowe. Zmodyfikowane nanocząstki mogą być stosowane w medycynie jako biosensory, czujniki termiczne i chemiczne oraz znaczniki w testach immunologicznych do wykrywania markerów chorobowych. Nanoparticles (NPs) doped with lanthanide ions (Ln3+), which show unique spectroscopic properties, have recently started to be intensively investigated. Especially upconverting NPs (UCNPs), which can convert two or more photons from the near-infrared (NIR) range into one photon with higher than absorbed energy, usually in the ultraviolet (UV) or visible spectrum. Covering NPs with an additional inert shell enhances the luminescence intensity. The most effective synthesis method of good-quality core/shell UCNPs is precipitation in high-boiling-point solvents. The obtained UCNPs contain organic ligands on their surface and require additional modification to make them water-soluble. Therefore, these NPs can be applied in biomedicine as biosensors, drug delivery, thermal and chemical sensors, and labels in immunoassays to detect diagnostic markers as early as possible.Item Synteza i zbadanie zjawiska up-konwersji nanocząstek sensybilizowanych jonami Er3+ i Ho3+(2023) Ryszczyńska, Sylwia; Grzyb, Tomasz. PromotorCelem przeprowadzonych prac badawczych, które stały się podstawą niniejszej pracy doktorskiej, było otrzymanie nanocząstek sensybilizowanych jonami Er3+ i Ho3+ oraz zbadanie zachodzącego w nich zjawiska up-konwersji. W pierwszej części rozprawy skupiono się na podstawach teoretycznych dotyczących zjawiska up-konwersji, zachodzącego w materiałach zawierających jony lantanowców. Opisano właściwości nanocząstek up-konwertujących i zaprezentowano ich najistotniejsze zastosowania. W drugiej części pracy omówiono metody syntezy i charakterystyki otrzymanych luminoforów. Nanocząstki przygotowano hydrotermalnie oraz poprzez współstrącanie. Właściwości fizykochemiczne określono przy użyciu takich technik jak np. XRD, TEM czy DLS i potencjał zeta. Mechanizmy up-konwersji zbadano wykorzystując metody spektroskopii optycznej. Trzecia część rozprawy stanowi opis trzech opublikowanych artykułów naukowych. Otrzymane nanocząstki: SrF2:Er3+ (P1), SrF2:Ho3+ (P3) oraz NaYF4:Ho3+@NaYF4 i NaYF4:Ho3+,Er3+@NaYF4 (P3) wykazywały emisję w zakresie vis oraz NIR przy wzbudzeniu promieniowaniem z zakresu NIR. Zaproponowane mechanizmy up-konwersji bazowały na procesach up-konwersyjnego transferu energii, sensybilizowanego jonami Er3+ lub Ho3+. Dla części przygotowanych próbek określono parametry termometryczne bazując m.in. na pasmach emisji w zakresie NIR, co może przyczynić się do rozwoju nanotermometrii optycznej. Przygotowane nanomateriały stanowią ciekawą alternatywę dla standardowych układów zawierających sensybilizujące jony Yb3+. The aim of the conducted research, which became the basis for this doctoral thesis, was to obtain nanoparticles sensitized with Er3+ and Ho3+ ions and investigate the occurring up-conversion phenomenon. The first part of the dissertation focused on the theoretical foundations of the up-conversion phenomenon of the materials containing lanthanide ions. The properties of up-converting nanoparticles and their most important applications were described. The work's second part discusses the synthesis and characterization methods of the obtained phosphors. Nanoparticles were prepared by hydrothermal and co-precipitation methods. Physicochemical properties were determined using i.a. XRD, TEM, DLS, and zeta potential techniques. The up-conversion mechanisms were investigated using optical spectroscopy methods. The third part of the dissertation described three published scientific articles. The obtained nanoparticles: SrF2:Er3+ (P1), SrF2:Ho3+ (P3) and NaYF4:Ho3+@NaYF4 and NaYF4:Ho3+,Er3+@NaYF4 (P3) showed emission in the vis and NIR range under NIR excitation. The proposed up-conversion mechanisms were based on energy transfer up-conversion processes, sensitized by Er3+ or Ho3+ ions. For some of the prepared samples, thermometric parameters, based on e.g. the NIR emission bands were determined, which may contribute to the development of optical nanothermometry. The prepared nanomaterials are an interesting alternative to common systems containing sensitizing Yb3+ ions.Item Up-konwersja w nanokrystalicznych fluorkach metali ziem alkalicznych i rzadkich, domieszkowanych jonami Yb3+ oraz Nd3+, Ho3+, Er3+lub Tm3+ otrzymanych metodą hydrotermalną(2020) Przybylska, Dominika; Grzyb, Tomasz. PromotorCelem niniejszej pracy doktorskiej było otrzymanie nanomateriałów domieszkowanych jonami lantanowców (Ln3+), wykazujących intensywną luminescencję pod wpływem promieniowania z zakresu bliskiej podczerwieni (NIR), wykazując tym samym zjawisko up - konwersji (UC), w wyniku którego po absorpcji minimum dwóch fotonów niskoenergetycznych następuje emisja fotonu o wyższej energii. W pracy doktorskiej materiałami, na podstawie których zbadana została UC, są fluorki nieorganiczne zawierające jony metali z drugiej grupy układu okresowego, (metale ziem alkalicznych) oraz jony pierwiastków ziem rzadkich. W wyniku przeprowadzonych prac badawczych otrzymano proste fluorki CaF2:Yb3+, Er3+; SrF2:Yb3+,Ln3+ (Ln = Ho, Er, Tm, Yb); struktury typu rdzeń/powłoka, SrF2:Yb3+,Er3+@SrF2:Yb3+,Nd3+ oraz niestechiometryczne fluorki MxREyFz:Yb3+,Er3+ (M= Ca, Sr, Ba; RE=Y, La, Gd, Lu), metodą hydrotermalną. Warunki syntezy jak i jej procedura (stężenia domieszek, zawartość źródła jonów fluoru, dodatek związków kompleksowych, pH) zostały zoptymalizowane dla wszystkich otrzymanych układów, w celu uzyskania efektywnej emisji pod wpływem promieniowana NIR cząstek o rozmiarze nanometrycznym. Dla wszystkich związków wykonano dyfraktogramy proszkowe, analizę ilościową, zdjęcia mikroskopii elektronowej, analizę wielkości cząstek i ładunku na ich powierzchni, spektroskopię w podczerwieni oraz spektroskopię laserową.Item Zjawisko up-konwersji w nanomateriałach opartych o tlenofluorki, wanadany i fosforany domieszkowane jonami lantanowców(2020) Tymiński, Artur; Grzyb, Tomasz. PromotorCelem pracy doktorskiej było zbadanie zjawiska konwersji energii w górę w nanokrystalicznych materiałach zawierających pierwiastki ziem rzadkich, takie jak tlenofluorek gadolinu (GdOF), wanadany (REVO4) oraz fosforany (REPO4) pierwiastków ziem rzadkich, gdzie RE = Y3+, La3+, Gd3+ i Lu3+. Układy te były domieszkowane jonami lantanowców w układzie Yb3+-Ln3+, Ln = Ho, Er, Tm, Er/Tm, Tb/Eu i Er/Tm/Eu-Tb. Materiały otrzymano zol-żelową metodą syntezy Pechini’ego oraz metodą współstrącania. Przy wzbudzeniu w bliskiej podczerwieni (NIR, 980 nm) układów jonów Yb3+ w parze z jonami Ho3+, Er3+, Tm3+, Tb3+, Eu3+, Er3+/Tm3+ i Tb3+/Eu3+ uzyskano intensywną emisję up-konwersyjną w szerokim zakresie spektralnym: od ultrafioletu, przez zakres widzialny, aż do bliskiej podczerwieni. Ponadto, dodatek jonów metali ziem alkalicznych, takich jak Mg2+, Sr2+ czy Ba2+ i jonów Sn4+ wpłynął na zwiększenie intensywności emisji matryc LaVO4. Dzięki zastosowaniu odpowiedniego źródła wzbudzenia (impulsowe, ciągłe) o długości fali: 800, 975, 1208 lub 1532 nm oraz techniki spektroskopii czasowo-rozdzielczej uzyskano efekt przestrojenia barwy luminescencji oraz lepiej poznano mechanizmów badanego procesu. Uzyskano również materiały luminescencyjne, u których zarejestrowano emisję wzbudzaną dwuzakresowo – w bliskiej podczerwieni i ultrafiolecie i jednocześnie będące nanosensorami temperatury, ze względu na termoczułą emisję jonów Tm3+.