Laboratorium Fotochemii i Szybkich Technik Kinetycznych
Jednostka: Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej, Wydział Chemii
Kategoria: nowe materiały
Słowa kluczowe (tagi): spektrofotometryczna analiza, fotochemia, badane próbki, spektrometr
Tematyka badań naukowych:
- chemia i fotochemia związków koordynacyjnych;
- fotokataliza heterogeniczna i homogeniczna;
- fotochemia w biologii, medycynie i środowisku;
- nowe materiały funkcjonalne, nanomateriały oparte o związki metali (chemosensory, chemiczne bramki logiczne, transport informacji, markery optyczne i inne).
Potencjalne zastosowanie prowadzonych badań naukowych:
- wyposażenie laboratorium przeznaczone jest do prowadzenia badań w zakresie fotochemii, fotofizyki i kinetyki reakcji chemicznych;
- różnorodność charakterystyki dostępnych źródeł światła (lampy, diody, laser) umożliwia analizę układów wymagających wzbudzenia w zakresie 180 – 3300 nm zarówno ciągłego jak i impulsowego;
- rozdzielczość czasowa badanych reakcji chemicznych techniką zatrzymanego przepływu wynosi 1,2 ms (możliwość zbierania pełnych widm, do 1500/s) a techniką fotolizy laserowej – około 5 ns;
- dzięki modułowi zliczania pojedynczych fotonów możliwe jest wyznaczanie czasów życia wzbudzonych stanów elektronowych w skali pikosekundowej;
- badane próbki – zarówno roztwory (każdy z posiadanych aparatów) jak i ciało stałe (spektrofotometr UV-Vis, spektrofluorymetr) – w trakcie pomiaru są stabilizowane w szerokim zakresie temperatury (5-350 K) i ciśnienia (0,1 – 250 MPa).
Aparatura badawcza dostępna do działalności komercyjnej:
- spektrometr do laserowej fotolizy błyskowej, typu LKS 60, firmy Applied Photophysics Ltd.;
- pikosekundowy spektrofluorymetr Uv-Vis-NIR Horiba Jobin Yvon Fluorolog 3 wyposażony w kriostat helowy Advanced Research Systems CS202Al-DMX-1SS;
- spketrofotofluorymetr stopped-flow Applied Photophysics SX20;
- spektrofotometr UV-Vis-NIR Perkin Elmer Lambda 950;
- pompa i komora do badań wysokociśnieniowych w zakresie do 250 MPa – jako wyposażenie dodatkowe kompatybilne z wyżej wymienionymi aparatami (za wyjątkiem aparatu stopped-flow).
Potencjalne usługi badawcze:
- stacjonarne i czasowo-rozdzielcze badania procesów fotochemicznych i fotofizycznych;
- klasyczne badania kinetyki reakcji w roztworach;
- spektrofotometryczna analiza próbek ciekłych i stałych;
- badania właściwości materiałów w warunkach ekstremalnych (temperatura, ciśnienie);
- badania wpływu ciśnienia i temperatury na funkcjonowanie układów biologicznych;
- detekcja tlenu singletowego i innych reaktywnych form tlenu.
Stosowane metody i techniki badawcze:
- spektrofotometria UV-Vis-NIR;
- stopped-flow z detekcją absorpcji i emisji w zakresie UV-Vis;
- stacjonarna i czasowo-rozdzielcza (pikosekundowa) spektrofluorymetria UV-Vis-NIR;
- nanosekundowa laserowa fotoliza błyskowa;
- techniki niskotemperaturowe i wysokociśnieniowe.
Dodatkowe informacje:
- współpraca z firmą Bolarus S.A.
Wykonywane zlecenia:
- badania właściwości fotofizycznych oraz fotochemicznych w kierunku generowania reaktywnych form tlenu dla półprzewodnikowych materiałów fotokatalitycznych.
Kontakt: cittru@uj.edu.pl
_________________________________________________________________________________________________
Coordination and Bioinorganic Physicochemistry Group
Faculty: Faculty of Physics, Astronomy and Applied Computer Science, Faculty of Chemistry
Category: new materials
Catchwords (tags): spectrophotometric analysis, photochemistry, tested samples, spectrophotometer
Scientific research subjects:
- chemistry and photochemistry of coordination compounds;
- heterogeneous and homogenous catalysis;
- photochemistry in biology, medicine and environment;
- new functional materials and nanochemistry (chemosensors, chemical logic gates, information transport, optical markers etc.)
Potential application of scientific research:
- the equipment is dedicated to conduct research in the field of photochemistry, photophysics and kinetics of chemical reactions;
- diversity in the characteristics of light sources (lamps, LED, laser) allows the analysis of systems requiring both continuous and pulsed excitation within the range of 180 – 3300 nm;
- time resolution is 1,2 ms for chemical reactions investigated with stopped-flow technique (there is a possibility to collect up to 1500 full range spectra per second) and about 5 ns for laser photolysis technique.
- with the single-photon module, it is possible to determine the lifetimes of excited electronic states in the picosecond scale.
- tested samples – both solutions (each apparatus) and solids (UV-Vis spectrophotometer, spectrofluorimeter) – are stabilized during the measurement within a wide temperature (5 – 250 K) and pressure range (0.1 – 250 MPa).
Research apparatus available to commercial activity:
- laser flash photolysis system LKS.60, Applied Photophysics Ltd.;
- picosecond UV-Vis-NIR spectrofluorimeter Horiba Jobin Yvon Fluorolog 3 equipped with a helium cryostat Advanced Research Systems CS202Al-DMX-1SS;
- stopped-flow spectrophotofluorimeter Applied Photophysics SX20;
- UV-Vis-NIR spectrophotometer Perkin Elmer Lambda 950;
- pump and chamber for high-pressure experiments up to 250 MPa – as an accessory compatible with the above-mentioned instruments (except for the stopped-flow system).
Potential research services:
- steady-state and time-resolved studies of photochemical and photophysical processes;
- classical kinetic studies on the reactions in solutions;
- spectrophotometric analysis of liquid and solid samples;
- determinations of the properties of materials under extreme conditions (temperature, pressure),
- investigation of the effect of pressure and temperature on the functioning of biological systems;
- detection of singlet oxygen and other reactive oxygen species.
Methods and research techniques:
- UV-Vis-NIR spectrophotometry;
- stopped-flow with both absorption and emission detection in UV-Vis range;
- steady-state and time-resolved (picosecond) UV-Vis-NIR spectrofluorimetry;
- nanosecond laser flash photolysis;
- low-temperature and high-pressure techniques.
Additional information:
- cooperation with Bolarus S.A.
Performed contract research:
- determination of the photophysical properties and investigation of the photochemical generation of reactive oxygen species for semiconductor photocatalysts.
Contact: cittru@uj.edu.pl
