Browsing by Author "Lis, Stefan. Promotor"
Now showing 1 - 11 of 11
Results Per Page
Sort Options
Item Badania fizykochemiczne wybranych luminoforów w nieorganicznych matrycach zawierających jony lantanowców(III) i lantanowców(II)(2021) Woźny, Przemysław; Lis, Stefan. Promotor; Runowski, Marcin. PromotorPraca doktorska dotyczy syntezy i badań właściwości fizykochemicznych nieorganicznych materiałów domieszkowanych jonami Ln3+/2+. W pracy otrzymany został szereg materiałów: nanocząstki YVO4: Yb3+, Er3+ o zmiennej morfologii spowodowanej użyciem surfaktantów podczas syntezy, nanomateriały GdBO3: Eu3+ o strukturze jednoskośnej i trójskośnej zależnej od użytej metody syntezy, złożone borany strontu domieszkowane jonami Sm2+/3+ o różnej strukturze krystalograficznej spowodowanej zmiennym stosunkiem jonów Sr2+ do BO33- podczas syntezy. Zbadane zostały właściwości strukturalne i luminescencyjne materiałów w warunkach otoczenia oraz w warunkach wysokiego ciśnienia, gdzie obserwowano poszerzenie pasm emisji oraz ich przesunięcie spektralne. Pasma emisji SrB2O4: Sm2+ wykazywały liniowe przesunięcie podczas kompresji (Δ=0,24 nm/GPa). W wysokim ciśnieniu obserwowano także zmiany na widmach emisji polimorficznego GdBO3: Eu3+ (przesunięcia 0,35 i 0,25 nm/GPa dla formy β i α), zmiany struktury (XRD) oraz zmianę parametru asymetrii. Materiał YVO4: Yb3+, Er3+ wykazywał zmiany stosunków intensywności pasm emisji w wysokim ciśnieniu spowodowane przemianą fazową materiału w warunkach ~8 GPa. Materiał wykazywał indukowane laserem grzanie w próżni. Zastosowano go jako sensor niskiego ciśnienia - skorelowano wartości ciśnienia z lokalną temperatura materiał.Item Materiały SrB4O7 i BaTiO3 aktywowane lantanowcami (III lub II) do luminescencyjnej manometrii i nieliniowej, optycznej termometrii(2022) Zheng, Teng; Lis, Stefan. PromotorRozprawa doktorska poświęcona jest badaniom właściwości strukturalnych i fotoluminescencyjnych (PL) wybranych nieorganicznych matryc, tj. SrB4O7 i BaTiO3, domieszkowanych jonami Ln2+ lub Ln3+. Głównym celem pracy było opracowanie i scharakteryzowanie manometrów i termometrów optycznych. Do stabilizacji Ln2+ wybrano kilka matryc boranowych, tj. SrB4O7, SrB2O4 i Sr3(BO3)2. Zbadany został wpływ matrycy na właściwości strukturalne, morfologiczne i PL materiałów. Zaproponowano kilka strategii optycznego wykrywania ciśnienia: I) strategię wzmocnienia sygnału luminescencyjnego (~60 razy) pasma Sm2+: 5D0→7F0 poprzez proces transferu energii Eu2+→Sm2+ w domieszkowanym czujniku SrB4O7; II) Strategia wykorzystania wzmocnionej ciśnieniowo (wzmocnienie o 3 rzędy wielkości) emisji 4f-4f Eu2+ w SrB4O7 do optycznego wykrywania ciśnienia w zakresie wysokiego ciśnienia (~60 GPa). III) Emisja 5d-4f jonów Tm2+ w tej samej matrycy została zastosowana jako czujnik obu parametrów (p i T). Jednoczesne generowanie drugiej harmonicznej (SHG) i luminescencji upkonwersyjnej (UCL) zaobserwowane zostało w dobrze znanej matrycy BaTiO3 domieszkowanej Ln3+. W ten sposób opracowano nowatorską strategię – nieliniową, optyczną termometrię opartą na wrażliwych na symetrię procesach SHG i termoczułych procesach UCL w znanej matrycy BaTiO3 domieszkowanej jonami Ho3+ i Yb3+. Ponadto analiza PL i termometryczna w układzie BaTiO3 domieszkowanym Er3+ i Yb3+ pozwoliła na szczegółowe porównanie konwencjonalnej termometrii Boltzmanna (opartej na TCLs Er3+) z nieliniową termometrią optyczną.Item Otrzymywanie i charakterystyka luminescencyjno-elektrycznych kompozytów opartych o nanoluminofory domieszkowane jonami Ln(III) i nanostruktury węglowe(2018-09) Kubasiewicz, Konrad; Lis, Stefan. PromotorPrzedstawiona rozprawa doktorska koncentruje się na nowych materiałach kompozytowych domieszkowanych jonami lantanowców. Głównym celem badań było zaprojektowanie, wytworzenie oraz scharakteryzowanie innowacyjnych materiałów kompozytowych opartych o nieorganiczne nanoluminofory domieszkowane jonami Ln3+ oraz o nanostruktury węglowe. Otrzymane nowe materiały wykazują właściwości zarówno elektrochemiczne, jak i luminescencyjne. Projektowanie obejmowało skład chemiczny, stosunki stężeń składników, właściwości mechaniczne i fizykochemiczne, niezbędne domieszki, metodę wytwarzania oraz inne aspekty inżynierii materiałowej. Proces wytwarzania obejmował chemiczną syntezę składników i ich homogenizację (lub dyspersję) w odpowiednich stosunkach w celu otrzymania kompozytów. Charakterystyka otrzymanych produktów obejmowała badania strukturalne (SEM, TEM, XRD, FT-IR), luminescencyjne (widma wzbudzenia i emisji, zaniki luminescencji, koordynaty chromatyczności) i elektrochemiczne (CV, EIS). Właściwości mechaniczne również brano pod uwagę, jednakże bez ilościowego oznaczania.Item Otrzymywanie, charakterystyka koordynacyjna i fotofizyczna kompleksów lantanowców(III) z ligandami zawierającymi fosfor(2011-05-27T13:47:39Z) Pawlicki, Grzegorz; Lis, Stefan. PromotorCelem pracy było otrzymanie kompleksów jonów lantanowców(III) z wybranymi ligandami zawierającymi atom fosforu, takimi jak estry i fosfiny organiczne oraz określenie ich właściwości koordynacyjnych i fotofizycznych w roztworach, głównie niewodnych, oraz fazie stałej, z użyciem następujących technik badawczych: analiza elementarna, spektroskopia absorpcyjna FT-IR i UV-Vis, luminescencyjna, pomiary emisyjnych czasów życia stanów wzbudzonych jonów Ln(III), selektywna spektroskopia wzbudzenia jonu Eu(III) w zakresie przejścia 5D0←7F0 oraz (1H, 13C i 31P) NMR. Zarejestrowane widma absorpcji stanowiły podstawę do wyznaczenia stałych trwałości tworzących się kompleksów, z użyciem analizy czynnikowej wspomaganej komputerowo, oraz wartości siły oscylatora i parametrów intensywności Judda-Ofelta tych kompleksów. Procesy przenoszenia energii od liganda do jonu Ln(III) oraz sensybilizowanej luminescencji badano z wykorzystaniem spektroskopii luminescencyjnej. Zbadano również luminescencję kompleksów Pr(III), którego luminescencja w roztworach jest rzadko obserwowana. Zakres prac obejmujący pomiary widm selektywnej spektroskopii wzbudzenia oraz widm spektroskopii absorpcyjnej w zakresie niezdegenerowanego przejścia 5D0←7F0 jonu Eu(III) stanowił materiał do badań specjacyjnych omawianych kompleksów w różnych otoczeniach koordynacyjnych jonu Ln(III) oraz różnych rozpuszczalnikach i fazie stałej. Otrzymane w fazie stałej kompleksy scharakteryzowano na podstawie analizy elementarnej, widm FT-IR oraz NMR.Item Synteza i badania fizykochemiczne nanoluminoforów opartych o modyfikowany tlenek cynku i borany lantanowców(2012-08-24T12:07:10Z) Szczeszak, Agata; Lis, Stefan. PromotorGłównym celem pracy doktorskiej była synteza nanomateriałów t.j.: modyfikowanego tlenku cynku oraz boranów pierwiastków ziem rzadkich domieszkowanych jonami lantanowców oraz dodatkowo jonami Mg2+ i Li+, a w dalszym etapie przeprowadzenie analizy struktury, morfologii oraz zbadanie właściwości fotofizycznych otrzymanych nanoluminoforów. W celu uzyskania jednofazowych nanoproszków o wysokiej krystaliczności i homogeniczności wybrano kilka metod syntezy. Są to: zol-żelowa metoda Pechniego, reakcja w warunkach hydrotermalnych, współstrącanie oraz proces samospaleniowy. Otrzymano zmodyfikowany tlenek cynku domieszkowany różnymi jonami, tj. Eu3+, Gd3+ lub Mg2+ i Li+, charakteryzujący się czerwoną luminescencją. W celu uzyskania opisywanego luminofora zastosowano zol-żelową metodę Pechiniego, hydrotermalną oraz samospaleniową. Zsyntetyzowano również szereg nanoluminoforów, boranów pierwiastków ziem rzadkich domieszkowanych jonami Eu3+ i Tb3+. W oparciu o analizę struktury metodą Rietvelda, określono dwie nowe grupy przestrzenne dla próbek Gd1-xEuxBO3 otrzymanych metodą Pechiniego i hydrotermalną. Na widmach wzbudzenia obserwowano intensywne pasma związane z przeniesieniem pomiędzy O2- i Eu3+, który zapewniał najbardziej wydajne wzbudzenie emisji nanomateriałów. Natomiast widma emisji, charakteryzowały się typowymi pasmami związanych z emisją jonu lantanowca. Na podstawie obliczeń wydajności kwantowej określono najbardziej wydajny nanoluminofor, t.j. Gd1-xEuxBO3, domieszkowany jonami Eu3+, otrzymany metodą hydrotermalną.Item Synteza i badanie wpływu wysokiej temperatury na właściwości spektroskopowe, strukturalne i morfologiczne funkcjonalnych nanomateriałów luminescencyjnych domieszkowanych jonami lantanowców(2023) Stopikowska, Natalia; Lis, Stefan. Promotor; Runowski, Marcin. Promotor pomocniczyGłównym celem rozprawy doktorskiej była synteza nieorganicznych, luminescencyjnych nanomateriałów domieszkowanych jonami lantanowców, ich dokładne scharakteryzowanie, pod względem fizykochemicznym, oraz analiza ich właściwości spektroskopowych w warunkach wzrastającej temperatury, celem otrzymania nowych, optycznych, bezkontaktowych nanotermometrów. Szczegółowe cele badawcze podjęte w niniejszej dysertacji doktorskiej dotyczyły: 1. Generowania jasnej, zielonej upkonwersyjnej luminescencji, przy użyciu nanomateriałów opartych o matrycę wanadanu itru domieszkowanego jonami Er3+ lub Yb3+-Er3+ przy użyciu dwóch długości wzbudzenia laserowego: 785 nm oraz 975 nm. 2. Otrzymania i scharakteryzowania optycznego nanotermometru opartego o fluorek itru domieszkowany jonami Yb3+-Tm3+ oraz studium nad jego właściwościami luminescencyjnych materiału w warunkach wysokiej temperatury, celem stworzenia sensora, użytecznego zarówno do badań przemysłowych, jak i biologicznych. 3. Zsyntetyzowania wanadanu itru, domieszkowanego jonami Yb3+-Er3+ oraz szczegółowe zbadanie wpływu mocy lasera na wydajność sensora temperatury opartego o ten związek, ze szczególnym uwzględnieniem parametrów termometrycznych, takich jak czułość względna, czułość absolutna oraz rozdzielczość temperaturowa. 4. Otrzymania czujnika temperatury, opartego o włókna celulozowe, będącego nową generacją urządzeń do noszenia na ciele celem monitorowania ludzkiego zdrowia. 5. Zbadania wpływu efektu reabsorpcji, poprzez zmianę rodzaju geometrii wzbudzenia oraz detekcji, a także grubości warstwy próbki, na właściwości spektroskopowe materiału, celem zwiększenia dokładności współczesnych, optycznych sensorów temperatury. The main objective of the doctoral dissertation was the synthesis of inorganic luminescent nanomaterials doped with lanthanide ions, their physicochemical characterization, and the analysis of their spectroscopic properties under increasing temperature conditions. The research aimed to obtain new optical, non-contact nanothermometers. The research tasks analyzed in this doctoral dissertation were: 1. Generate bright green upconversion luminescence using nanomaterials based on yttrium vanadate matrix doped with Er3+ or Yb3+-Er3+ ions using two laser excitation lengths: 785 nm and 975 nm. 2. Obtain and characterize an optical nanothermometer based on yttrium fluoride doped with Yb3+-Tm3+ ions, and study the luminescent properties of the material under high temperature conditions. The aim of the task was to create a sensor useful for industrial and biological research. 3. Synthesize yttrium vanadate doped with Yb3+-Er3+ ions and analyze the effect of laser power on the efficiency of a temperature sensor based on this compound, with particular emphasis on thermometric parameters such as relative sensitivity, absolute sensitivity and temperature resolution. 4. Obtain a temperature sensor based on cellulose fibers, which is a new generation of wearable devices for monitoring human health. 5. Investigate the influence of the reabsorption effect by changing the type of excitation and detection geometry, as well as the thickness of the sample layer, on the spectroscopic properties of the material in order to improve the accuracy of modern optical temperature sensors.Item Synteza i fizykochemiczna charakterystyka wanadanowych nanomateriałów luminescencyjnych zawierających jony lantanowców(2021) Kaczorowska, Nina; Lis, Stefan. PromotorZałożeniem niniejszej rozprawy doktorskiej było zgłębienie tematyki związanej z wanadanami o zróżnicowanym stopniu złożenia, takimi jak: triwanadan barowo gadolinowy, triwanadan barowo lantanowy oraz diwanadan barowy, opartymi o pierwiastki ziem rzadkich. Wspomniane struktury zostały otrzymane z użyciem różnych metod syntezy mokrej, według tzw. strategii bottom up, dzięki którym uzyskano jednofazowe, wysokokrystaliczne ziarna produktu w skali nanometrycznej. Przeprowadzono dogłębną analizę strukturalną, morfologiczną i spektroskopową uzyskanych struktur. Tworzenie się anionów poliwanadanowych przebiegało w roztworach wodnych, badania uwzględniły więc wpływ metody syntezy, a tym samym zmianę warunków procesu, na właściwości strukturalne produktu. Po wprowadzeniu jonów domieszek o zróżnicowanym stężeniu, zaobserwowano w badanych materiałach wielobarwną emisję światła widzialnego jako efekt wzbudzenia promieniowaniem ultrafioletowym lub podczerwonym. Ze względu na korzystne właściwości fizykochemiczne, omawiane w niniejszej rozprawie nanomateriały mogą być rozważone do zastosowań w układach fotowoltaicznych.Item Synteza i właściwości fotofizyczne nanomateriałów domieszkowanych jonami lantanowców (III)(2011-05-27T13:48:54Z) Grzyb, Tomasz; Lis, Stefan. PromotorW niniejszej pracy przedstawiono rezultaty badań nad syntezą i właściwościami fotofizycznymi badanych nanomateriałów (tlenofluorki, tlenek cerowo-strontowy oraz fluorki) domieszkowanych jonami pierwiastków ziem rzadkich. W wyniku zastosowanych znanych, a także nowych metod syntezy otrzymano materiały o strukturze nanokrystalicznej. Opracowano sposoby otrzymywania omówionych w pracy nanomateriałów, charakteryzujące się możliwością uzyskania związków o wysokiej czystości i jednorodności. Stwierdzono, iż zarówno właściwości strukturalne jak i spektroskopowe otrzymanych produktów w dużym stopniu zależą od rozmiaru nanokrystalitów. Szereg zastosowanych metod syntezy nanomateriałów, potwierdził także wpływ sposobu otrzymywania na morfologię i w efekcie, na luminescencję otrzymanych nanoluminoforów. Badania nad właściwościami spektroskopowymi zsyntetyzowanych materiałów ujawniły nowe, dotychczas nieznane dla tych związków, właściwości spektroskopowe. W celu otrzymania efektywnej luminescencji, w wielu nanomateriałach wykorzystano procesy przeniesienia energii pomiędzy jonami pierwiastków ziem rzadkich uzyskując wielobarwną emisję.Item Synteza, charakterystyka fizykochemiczna i badania obliczeniowe wybranych luminoforów domieszkowanych jonami lantanowców(2015-09-04) Shyichuk, Andrii; Lis, Stefan. PromotorBadania dotyczyły materiałów o ogólnym wzorze M3RE2(BO3)4:Ln3+ (gdzie: M = Ca, Sr, Ba; RE = Y, La, Gd oraz Ln3+ = Eu3+, Tb3+, Dy3+). Materiały tego typu były otrzymywane za pomocą metody zol-żelowej Pechini'ego. Otrzymane luminofory mogą być zastosowane w źródłach świtała opartych o LED. Kolejna część pracy była poświęcona badaniom obliczeniowym wpływu domieszkowania na budowę krystaliczną materiału-matrycy, wpływu budowy krystalicznej matrycy na procesy przeniesienia energii oraz na tworzenie się aglomeratów powodowanych jonami domieszki. Wyniki obliczeń pół-empirycznych oraz DFT wykazały, że zwiększenie ilości domieszki Tb3+ w układach CeF3 i Sr3La2(BO3)4 skutkowało zmniejszeniem wymiarów komórki. Nowe podejście do obliczenia szybkości przeniesienia energii pomiędzy jonami Ln3+ w ciele stałym (z uwzględnieniem wielu możliwych odległości Ln-Ln) zostało zastosowane do analizy układu YVO4:Yb3+,Er3+, wykazującego zjawisko upkonversji. Opisywana metoda modelowania może być zastosowana też dla innych układów wykazujących przeniesienie energii. Badania uwzględniały również analizę (za pomocą obliczeń DFT) możliwości tworzenia klasterów jonów domieszki w YVO4:Eu3+. Obliczenie wskazują, że geometria układu odpowiadająca bardziej skupionemu ułożeniu jonów domieszki jest bardziej preferowana termodynamicznie, a więc możliwa jest tendencja do tworzenia aglomeratów jonów domieszki.Item Synteza, modyfikacja powierzchni i charakterystyka fizykochemiczna wielofunkcyjnych nanomateriałów luminescencyjnych zawierających jony pierwiastków ziem rzadkich(2016) Runowski, Marcin; Lis, Stefan. PromotorCelem naukowym rozprawy doktorskiej było otrzymanie, modyfikacją powierzchni oraz zbadanie właściwości fizykochemicznych wielofunkcyjnych nanomateriałów luminescencyjnych opartych o jony pierwiastków ziem rzadkich. Pierwszym etapem badań była synteza nanokrystalicznych fluorków, fosforanów i wanadanów pierwiastków ziem rzadkich, domieszkowanych odpowiednimi jonami lantanowców. Otrzymane produkty wykazywały intensywną, wielokolorową luminescencję, zależną od użytego jonu aktywatora. Część zsyntetyzowanych produktów poddawano po syntezie obróbce hydrotermalnej lub organicznej modyfikacji powierzchni. W kolejnym etapie wyselekcjonowane nanocząstki poddano modyfikacji powierzchni na drodze hydrolizy i ko-kondensacji odpowiednich pochodnych silanowych. W wyniku tego otrzymano nanostruktury typu rdzeń/powłoka (core/shell), sfunkcjonalizowane powierzchniowo grupami aminowymi lub karboksylowymi. Modyfikacja powierzchni wpłynęła znacząco na zmianę właściwości fizykochemicznych i biologicznych otrzymanych produktów. Wybrane nanoluminofory użyto do dalszej syntezy złożonych nanostruktur luminescencyjno-magnetycznych typu core/shell. Otrzymane wielofunkcyjne nanomateriały wykazywały jednocześnie intensywną zieloną lub czerwoną luminescencję pod wpływem promieniowania UV oraz odpowiedź na przyłożone pole magnetyczne.Item Wpływ efektów plazmonowych i magnetycznych na właściwości fotofizyczne luminoforów zawierających jony lantanowców(2020) Goderski, Szymon; Lis, Stefan. Promotor; Runowski, Marcin. PromotorW rozprawie doktorskiej omówiono metody preparatyki i analizę fizykochemiczną materiałów luminescencyjnych, luminescencyjno-plazmonowych oraz luminescencyjno-magnetycznych. Zbadano wpływ fazy plazmonowej oraz magnetycznej na właściwości luminescencyjne luminoforów. Jako fazę luminescencyjną wykorzystano luminofory oparte o jony lantanowców, które dzięki swoim właściwością, tj.: wąskie pasma emisyjne, stabilna, wielobarwna luminescencja, stosunkowe długie czasy życia luminescencji, doskonale sprawdzają się preparatyce materiałów wielofunkcyjnych. Badania zostały podparte wynikami pomiarów z wykorzystaniem technik, takich jak: TEM, SEM, EDX, ICP-MS, XRD, spektrofluorymetria, spektroskopia UV-Vis i FT-IR, SERS, pomiary magnetyczne, badania cytotoksyczności.