Simple, automated measurements of the photocatalytic properties of colorimetric species using the Agilent Cary 60 UV-Vis spectrophotometer with fiber optics

Význam tématu

Měření fotokatalytických vlastností je klíčové pro hodnocení ochranných a katalytických účinků látek, jako je methylenová modř. Tato analýza nachází uplatnění v kosmetice, přípravcích na ochranu proti UV záření a při sanaci znečištěné vody a vzduchu.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout automatizovaný postup pro in situ sledování fotobělení methylenové modři vystavené vysokointenzivnímu UV záření. Metoda využívá optické vlákno připojené k spektrofotometru Agilent Cary 60 a eliminuje nutnost manuálního přenosu vzorků do kyvet.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza probíhala při 20 °C za normálního laboratorního osvětlení. Vzorky o objemu 40 µL se umístily pod vysokointenzivní UV lampu a kontinuálně se míchaly. Absorbance se zaznamenávala každé 2 minuty v rozsahu 400–800 nm pomocí fiber optics microprobe. Sledovala se výška absorpčního maxima a jeho posun během 20minutové expozice.

Použitá instrumentace

• Cary 60 UV-Vis se softwarem WinUV a PC
• Fiber optic microprobe
• Fiber optic probe coupler

Hlavní výsledky a diskuse

Experimentální data ukázala výrazné fotobělení methylenové modři a modrý posun absorpčního maxima původně na 655 nm směrem k nižším vlnovým délkám během 20 minut. In situ přístup vedl k přesnějším a rychlejším výsledkům ve srovnání s konvenčním odběrem do kyvety.

Přínosy a praktické využití metody

• Zrychlení analýzy a zvýšení reprodukovatelnosti díky eliminaci manuálních odběrů
• Monitoring fotosenzitivních vzorků v reálném čase
• Aplikace v kosmetickém průmyslu, fotobiologii a ekologické analýze

Budoucí trendy a možnosti využití

Metodu lze rozšířit na další fotochemické reakce, adaptovat pro terénní měření a kombinovat s jinými optickými a elektronickými technikami pro komplexní analýzu dynamických procesů.

Závěr

Studie potvrzuje, že spektrofotometr Agilent Cary 60 s fiber optics microprobe představuje efektivní, rychlý a snadno automatizovatelný systém pro in situ měření fotokatalytických reakcí v reálném čase.

Reference

1. Fyfe, DJ a Wang, XD. Cary 60 Optics Inhibit Photodegradation of Aromatic Markers in Applications for UV/VIS Spectroscopy. Agilent Application Note #5990-7862EN.
2. Kok, C. et al. Study of Photobleaching Mechanism in Methylene Blue Sensitized Gelatin Using a Single Beam UV-Vis Fiber Optics Spectrophotometer. Pertanika J. Sci. & Technol. 2005, 13(1), 23-30.
3. Sturmey et al. Removal of red light minimizes methylene blue-stimulated DNA damage in ezofageálních buňkách: implications for chromoendoscopy. Mutagenesis 24(3):253-8, 2009.
4. Wang, W. et al. Gold Nanoparticle Incorporation into Porous Titania Networks Using an Agarose Gel Templating Technique for Photocatalytic Applications. Chem Mater. 2008, 20, 3917-3926.