Patroniak, Violetta. PromotorCiesielski, Artur. PromotorFik-Jaskółka, Marta. Promotor pomocniczyMańka, Martyna2025-07-162025-07-162025https://hdl.handle.net/10593/28249Wydział ChemiiModern science offers a wide range of techniques for monitoring environmental pollution. However, these methods are often associated with significant costs and logistical challenges. A potential solution to this issue could be the development of electrochemical sensors capable of in situ measurements. As part of this doctoral dissertation, innovative electrochemical sensors were developed, designed for the selective detection of aldehydes using metal-organic frameworks (MOFs). The primary detection mechanism relies on the formation of a covalent imine bond (Schiff base) between the carbonyl group of the aldehyde and the amino group of the MOF. Additionally, the research aimed to evaluate the potential of non-aminated MOFs for aldehyde detection via other interactions, such as hydrogen bonding, van der Waals forces, π-π interactions, or electrostatic interactions. The dissertation includes a systematic assessment of how various detection mechanisms influence key sensor parameters, such as sensitivity, selectivity, and stability. The experimental results demonstrated that sensors utilizing MOFs as the sensing material exhibit high recovery rates and strong reliability in real sample analysis, enabling detection at nanomolar levels. Współczesna nauka oferuje szeroki wachlarz technik umożliwiających monitorowanie zanieczyszczeń środowiska. Metody te wiążą się jednak często ze znacznymi kosztami i wyzwaniami logistycznymi. Rozwiązaniem tej sytuacji mogłoby być opracowanie czujników elektrochemicznych pozwalających na prowadzenie pomiarów in situ. W ramach niniejszej rozprawy doktorskiej opracowano nowatorskie czujniki elektrochemiczne, których działanie zakłada selektywne wykrywanie aldehydów przez MOFy. Główny mechanizm detekcji polega na utworzeniu kowalencyjnego wiązania iminowego (zasady Schiffa) pomiędzy grupą karbonylową aldehydu a grupą aminową MOFa. Dodatkowo przeprowadzone badania miały na celu ocenę potencjału MOFów niesfunkcjonalizowanych grupami aminowymi do wykrywania aldehydów na skutek innych odziaływań, takich jak wiązanie wodorowe, oddziaływania van der Waalsa, oddziaływania π-π czy oddziaływania elektrostatyczne. W ramach rozprawy doktorskiej przeprowadzono systematyczną ocenę wpływu różnych mechanizmów wykrywania na parametry czujników, takich jak czułość, selektywność i stabilność. Uzyskane wyniki eksperymentalne wykazały, że czujniki wykorzystujące MOFy w roli materiału wykrywającego charakteryzują się wysokimi wskaźnikami odzysku oraz dużą niezawodnością w analizie rzeczywistych próbek, umożliwiając detekcję na poziomie nanomolowym.enElectrochemical sensorsMetal-Organic FrameworksaldehydesZeolitic Imidazolate Frameworks (ZIFs)Czujniki elektrochemicaneSieci-Metaliczno Organiczne (MOFy)aldehydyZeolityczne Sieci Imidazolowe (ZIFy)info:eu-repo/semantics/doctoralThesis