|
|
Development and utilization of electrochemical flow-through detectors
Baroch, Martin ; Dejmková, Hana (vedoucí práce) ; Vyskočil, Vlastimil (oponent) ; Trnková, Libuše (oponent)
Předkládaná disertační práce se zabývá vývojem a výzkumem elektrochemických průtokových systémů využívajících běžné, ale i netradiční elektrodové materiály. V první části této práce je řešena problematika porézních průlinčitých velkoplošných elektrod. Jako materiál pro pracovní elektrodu byl použit samostojící porézní borem dopovaný diamant (fs-pBDD). Ten byl vůbec poprvé použit pro konstrukci elektrochemické cely určené pro amperometrickou detekci v průtokových metodách. Testování této elektrody bylo prováděno pomocí amperometrické detekce kombinované s průtokovou injekční analýzou roztoku komplexu ruthenia. Limity detekce dosažené na tomto materiálu byly v submikromolárních hodnotách a lineární dynamický rozsah koncentrační závislosti sahal přes tři řády. Kromě amperometrie byl fs-pBDD podroben také testování pomocí cyklické voltametrie. Hlavním důvodem použití této metody bylo stanovení elektrochemicky aktivní plochy, což přispělo k celkové fyzikálně-chemické charakterizaci tohoto slibného materiálu. Právě tento krok ale vnesl do problematiky otázky v podobě správnosti a přesnosti použitého výpočtu. Z tohoto důvodu je v této části práce také zahrnuto hledání nových cest pro výpočty elektrochemicky aktivní plochy pracovní elektrody. Zde prezentované způsoby výpočtu jsou založené jednak na...
|
|
|
Vývoj elektrochemických průtokových detektorů na bázi uhlíkových nanotrubiček
Pavlíčková, Eva ; Dejmková, Hana (vedoucí práce) ; Kubíčková, Anna (oponent)
Tato práce se zabývá vývojem průtokové detekční cely využívající jako pracovní elektrodu uhlíkové nanotrubičky nanesené na membráně. Pro získání prototypů detekčních cel byl využíván 3D tisk. K ověření funkčnosti cel byly jako analyty použity kyselina močová a dopamin. Během práce byly připraveny tři prototypy cel, lišící se v umístění referenční elektrody a ve způsobu vkládání pracovní elektrody. V práci jsou porovnávány čtyři cely s různými vnitřními rozměry, nejlepší je cela s délkou 3 mm a průměrem 3 mm. Pro menší deformaci membrány s nanotrubičkami je nutno tuto membránu podložit netkanou textilií a další membránou. Optimální podmínky pro stanovení směsi dopaminu a kyseliny močové jsou: mobilní fáze 90 % fosfáto-acetátový pufr pH 6 a 10 % methanol, vkládaný potenciál 0,5 V a průtok 0,5 ml/min. Koncentrace nanotrubiček na membráně je 0,05 mg/ml, vyšší koncentrace nezlepšuje stupeň konverze, ten je 0,6. V práci jsou porovnávány i různé druhy nanotrubiček. Jako nejlepší se jeví krátké a široké nanotrubičky, které mají nejlepší opakovatelnost a nejvíce se blíží teoretické hodnotě vyměňovaného náboje měřených látek.
|
|
|
Elektrochemické stanovení DNA pomocí průtokové injekční analýzy
Jasenovský, Marek ; Dejmková, Hana (vedoucí práce) ; Fischer, Jan (oponent)
5 Abstrakt V této práci bylo cílem vytvořit metodu pro elektrochemickou detekci DNA v průtokovém systému a následně vyhodnotit její funkčnost a použitelnost. Před samotným měřením v průtokovém systému bylo provedeno vyhodnocení vhodného druhu pracovní elektrody ve vsádkovém měření, kde z vyhodnocovaných druhů pracovních elektrod byla zvolena elektroda z pyrolytického grafitu v orientaci basal plane (BPPGE). Pro signalizaci zóny vzorku na povrchu pracovní elektrody v průtokovém uspořádání byl testován záznam závislosti první derivace proudové odezvy podle času (dI/dt) na době měření. Jako optimální podmínky byla vyhodnocena průtoková rychlost 0,4 ml·min−1 za použití v laboratoři vyrobené PTFE distanční fólie o tloušťce 0,35 mm s objemem nad pracovní elektrodou 1,5 µl a nastavení časové prodlevy 0,5 s po překročení nastavené hranice závislosti dI/dt na době měření a zastavením průtoku. Při kontrole opakovatelnosti postupu pro automatické zastavení zóny vzorku na BPPGE byla zjištěna nestabilita šumu acetátového pufru (pH 5), která do značné míry komplikovala dlouhodobé používání postupu a byl tedy hledán alternativní způsob dávkování. Za tímto účelem byla navržena a vyrobena nová 3D tištěná elektrochemická cela s dávkovacím otvorem přímo do měřícího prostoru cely. Při měření s dávkováním přímo do průtokové...
|
|
|
Modifikace borem dopované diamantové elektrody elektrochemickou oxidací p˗aminonobenzoové kyseliny
Švárová, Eliška ; Fischer, Jan (vedoucí práce) ; Dejmková, Hana (oponent)
Tato bakalářská práce se zabývá modifikací borem dopované diamantové elektrody (BDDE) elektrochemickou oxidací kyseliny p-aminobenzoové. Následně byla zkoumána stabilita modifikované elektrody vlivem aplikace různých parametrů. Modifikace elektrody byla provedena metodou cyklické voltametrie (CV) v elektrolytu LiClO4. Úspěšnost modifikace a její následná stabilita byla zkoumána též metodou CV v elektrolytu KCl v přítomnosti redoxního systému [Fe(CN)6]4-/3- . Stabilita byla testována z hlediska čištění v isopropanolu ultrazvukem a anodického čištění v 0,5 mol l-1 H2SO4. Bylo zjištěno, že modifikace povrchu čištěním v isopropanolu ultrazvukem zcela odstranit nelze, naopak při anodickém čištění stačí pro úplně odstranění modifikace pouhý 2s pulz o vysokém kladném potenciálu. Byly stanoveny optimální podmínky pro stabilitu modifikace povrchu. Ideální počet cyklů při modifikaci povrchu byl stanoven na 5 cyklů. Použitím různých elektrolytů při modifikaci (KClO4 a LiClO4) bylo určeno, že v případě modifikace v elektrolytu KClO4 je možné měřit v rozsahu potenciálového okna od -400 do +1600 mV a v případě LiClO4 v rozsahu od -400 do +1500 mV bez porušení modifikované vrstvy. Z hlediska stárnutí elektrody se objevila větší stabilita u modifikace v přítomnosti LiClO4. Klíčová slova: Borem dopovaná diamantová...
|
|
|
Elektrochemická studie desorpce DNA z povrchu uhlíkových elektrod
Průcha, Jakub ; Dejmková, Hana (vedoucí práce) ; Schwarzová, Karolina (oponent)
Tato bakalářská práce se zabývá možností desorpce DNA z povrchu uhlíkových elektrod. Měření byla prováděna voltametrií s lineárním skenem ve tříelektrodovém zapojení, kdy jako vzorek sloužila ssDNA o délce 31 nukleotidů. Pracovními elektrodami byly borem dopovaná diamantová elektroda a elektroda z vysoce orientovaného pyrolytickeho grafitu. Účinnost desorpce byla posuzována porovnáváním výšek oxidačních signálů adsorbovaných nukleových bází, které byly měřeny před a po aplikaci desorpčního postupu. Prvním postupem byla desorpce za míchání, respektive odmývání v roztocích o různých vlastnostech, konkrétně v organických rozpouštědlech; methanolu, acetonu, toluenu a DMSO, v kyselinách, zásadách; HCl, HNO3, NaOH a následně v tenzidech a detergentech; Triton X - 100, TWEEN 80, CTAB a tergazym. Z vyjmenovaných testovaných látek se jako efektivní prokázaly 0,1 mol·l-1 roztok NaOH a 1 % roztok tergazymu. Následně byla zkoumána časová a teplotní závislost těchto dvou roztoků na desorpci ssDNA. Z provedených experimentů bylo stanoveno, že efektivita odmývání roztokem NaOH se s časem ani teplotou roztoku nezlepšuje. Pro odmývání 1% roztokem tergazymu byla stanovena jako nejefektivnější doba 5 minut za zahřívání roztoku na teplotu alespoň 40 řC. Posléze byla testována opakovatelnost měření, ze které vyplývá,...
|
|
|
Testování elektrochemických vlastností průtokového diamantového detektoru
Pecák, Jakub ; Dejmková, Hana (vedoucí práce) ; Vyskočil, Vlastimil (oponent)
V předložené bakalářské práci byla ověřena funkčnost průtokové multitubulární borem dopované diamantové elektrody (mtBDDE) na dvou vybraných neurotransmiterech, DA a NE, za použití techniky HPLC s isokratickou elucí. Jako mobilní fáze byl zvolen vodný roztok Britton-Robinsonova (B-R) pufru a jako stacionární fáze reverzní kolona Kinetex EVO C18 (150 x 4,6 mm). Průtoková rychlost mobilní fáze byla nastavena na 1 ml/min. K elektrochemické detekci byla využita mtBDDE a jako asistence hlavního detektoru byla uplatněna UV detekce při 280 nm. Byla prozkoumána elektrochemická odezva roztoku DA, resp. NE (cΘ = 1.10-4 mol/dm3 ) ve formě hydrodynamických voltamogramů v rozsahu potenciálu od 0,1 V do 1,3 V v různých oblastech pH mobilní fáze (2,5; 4,0; 6,0; 8,0 a 10,0). Bylo zjištěno, že se vzrůstajícím pH mobilní fáze se posouvá potenciálová vlna k nižším potenciálům, přičemž odezva jednotlivých analytů se v závislosti na pH výrazně nemění. Za optimálních podmínek, tj. mobilní fáze B-R pufr o pH = 6 a potenciál vložený na mtBDDE 0,6 V, byla ověřena opakovatelnost a reprodukovatelnost výsledků měření. Bylo prokázáno, že elektroda poskytuje v rámci série měření opakovatelné výsledky (RSD < 4 %) srovnatelné s použitým UV detektorem (RSD ≤ 4 %). Při měřené reprodukovatelnosti byl pozorován pokles výšek píků až o...
|
|
|
Vývoj elektroanalytických metod pro detekci žlučových kyselin obsahujících 7α hydroxylovou skupinu
Jelšíková, Kristýna ; Schwarzová, Karolina (vedoucí práce) ; Dejmková, Hana (oponent)
Obsahem této diplomové práce je studium elektrochemických procesů vybraných žlučových kyselin, které obsahují 7 hydroxylovou skupinu (cholová, chenodeoxycholová a −muricholová). Měření probíhala na borem dopované diamantové elektrodě v prostředí acetonitrilu a kyseliny chloristé (obsah vody 0,55 %) metodou cyklické voltametrie. Je známo, že za pomoci dehydratační reakce mezi kyselinou chloristou a 7 žlučovou kyselinou dojde ke zvýšení elektrochemické aktivity 7 žlučové kyseliny. Předmětem studia byla stabilita voltametrické odezvy takto chemicky aktivovaných žlučových kyselin v oblasti záporných potenciálů. Bylo zjištěno, že pro získání katodického signálu 7 žlučových kyselin je důležitá přítomnost kyslíku v měřeném roztoku. Ten nejspíše plní regenerační funkci, v jeho přítomnosti dochází ke zpětné oxidaci produktu elektrochemické redukce, a tím ke zvýšení voltametrického signálu. Zároveň je důležité, aby sken v cyklické voltametrii nejprve směřoval do pozitivních hodnot, kdy musí být dosaženo potenciálu +2,0 V (vs. Ag/AgNO3 v acetonitrilu), kdy dochází k tvorbě HO● radikálů, právě jejichž působením nejspíše vzniká ten produkt(y) oxidace žlučových kyselin, které je následně možné redukovat. Poté je dosaženo katodické odezvy studovaných žlučových kyselin při ca −0,40 V (chenodeoxycholová kyselina),...
|
|
|
Voltammetric Determination of Warfarin at a Screen-Printed Carbon Electrode
Žužičová, Victória ; Vyskočil, Vlastimil (vedoucí práce) ; Dejmková, Hana (oponent)
V tejto bakalárskej práci bolo študované elektrochemické chovanie liečiva warfarínu sodného na sieťotlačovej uhlíkovej elektróde (SPCE) pomocou techník DC voltampérometrie (DCV) a diferenčnej pulznej voltampérometrie (DPV). Závislosť voltampérometrického chovania látky na pH prostredia bola študovaná v Brittonovom-Robinsonovom pufri (BR pufri) v rozmedzí pH 2,0−12,0. Ako optimálne pH bolo zvolené pH 7,0 pre obe použité voltampérometrické techniky. Pre zvolené pH bola stanovená opakovateľnosť 3,8 % pre DCV a 4,3 % pre DPV. Kalibračná závislosť bola sledovaná za zvolených optimálnych podmienok v rozsahu koncentrácii 2∙10−6 až 1∙10−4 mol∙dm−3 . Pre techniku DCV bol stanovený limit detekcie (LOD) 1,05∙10−6 mol∙dm−3 a limit stanoviteľnosti (LOQ) 3,50∙10−6 mol∙dm−3 . Pre techniku DPV bol stanovený LOD 2,59∙10−7 mol∙dm−3 a LOQ 8,62∙10−7 mol∙dm−3 . Vyvinuté voltampérometrické metódy boli využité na stanovenie množstva účinnej látky v tablete Warfarin Orion 5 mg. Hodnoty namerané voltampérometrickými metódami boli porovnávané s hodnotami získanými spektrofotometrickým stanovením. Kľúčové slová elektrochémia, warfarín, antikoagulačné liečivá, DC voltampérometria, diferenčná pulzná voltampérometria, sieťotlačová uhlíková elektróda
|
|
|
Stanovení síranů pomocí iontově selektivní elektrody
Hrbková, Petra ; Dejmková, Hana (vedoucí práce) ; Fischer, Jan (oponent)
V této bakalářské práci bylo zpracováno formou rešerše téma síranových iontově selektivních elektrod. Pro sírany se svou velmi hydrofilní povahou a tedy pozicí až na konci Hofmeisterovy řady bylo testováno mnoho ionoforů, které by zajistily dostatečnou selektivitu ISE. Standardní metody používané pro stanovení síranů jako je gravimetrie, iontová chromatografie nebo turbidimetrie mají určité nevýhody, které jsou ISE překonány. Testovány byly základní vlastnosti nově vyvinutých síranových iontově selektivních elektrod. Bylo zjištěno, že dostatečná doba stabilizace elektrody v roztoku síranových aniontů o koncentraci 10−4 mol dm−3 je jeden den. Elektroda s potenciálovou odezvou nejvíce se blížící teoretické Nernstově odezvě vykazovala lineární chování vůči síranovému aniontu v koncentračním rozsahu 10−6 -10−1 mol dm−3 se směrnicí −9,2±2,9 mV na řád, nicméně opakovatelnost měřený byla poměrně špatná. Interference ze strany dusičnanových byla významná, chloridových a octanových aniontů patrná monohydrogenfosforečnanové a siřičitanové anionty se dají pokládat za zanedbatelné.
|
|
|
Optimalizace anodické a katodické předúpravy povrchů borem dopovaných diamantových elektrod pro elektroanalýzu
Baudisová, Kateřina ; Fischer, Jan (vedoucí práce) ; Dejmková, Hana (oponent)
Tato bakalářská práce se zabývá optimalizací anodické a katodické předúpravy BDD elektrod a následnou komplexní charakteristikou a porovnáním elektrochemických parametrů nemodifikovaných, O-terminovaných a H-terminovaných BDD elektrod. Studie byla prováděna pomocí cyklické voltametrie dvou modelových redoxních systémů vnitřní sféry [Fe(CN)6]4−/3− a dopamin/dopamin-o-chinon. Poměr boru a uhlíku v plynné fázi (B/C) při chemické depozici se pohyboval v rozmezí 500 ppm až 8000 ppm. O-terminovaného povrchu elektrody bylo nejefektivněji docíleno při vložení aktivačního potenciálu Eakt = +3,0 V po dobu 10 min v 0,5 mol l-1 H2SO4. U systému dopamin/dopamin-o- chinon docházelo na O-terminovaných BDD elektrodách ke zpomalování přenosu elektronu v porovnání s nemodifikovanými BDD elektrodami, což bylo doprovázeno zvyšováním rozdílu potenciálů s nejvyšším ΔEp na 500 ppm BBD elektrodě (ΔEp = 711 mV). Pro docílení H-terminovaného povrchu byla testována jednorázová a kumulativní redukce při vkládání Eakt = −3,0 V. Dostatečná doba jednorázové redukce pro systém [Fe(CN)6]3−/4− byla stanovena na 60 s, zatímco v případě dopaminu nedocházelo k ustálení elektrochemických parametrů při zvolených časech redukce, avšak signál katodického i anodického píku na H- terminované 1000 ppm BDD elektrodě byl až čtyřnásobně vyšší...
|
host ::
RSS.