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

Význam tématu

Fotokatalytické vlastnosti sloučenin jsou klíčové pro oblasti kosmetiky, ošetření vody i ochrany proti UV záření. Měření fotobělení barviva methylenové modři poskytuje cenné údaje o kinetice fotochemických reakcí. Automatizované in situ měření v reálném čase zvyšuje přesnost a efektivitu analýzy citlivých vzorků.

Cíle a přehled studie

Studie se zaměřila na vývoj a ověření metody pro automatizované sledování fotobělení malého objemu (40 µl) roztoku methylenové modři vystaveného intenzivnímu UV záření. Porovnání s konvenčními metodami měření pomocí kyvet potvrdilo přínos in situ přístupu.

Použitá metodika a instrumentace

Pro analýzu byla použita:

• UV-Vis spektrofotometr Agilent Cary 60 s xenonovou zábleskovou lampou
• Software Cary WinUV se skenovací kinetikou
• Vláknová optika: microprobe a coupler (G7910035600, G6866A)
• Vnější UV zdroj: 500 W Hg(Xe) lampa

Vzorky methylenové modři (12,5 ppm) byly doplněny o titanové částice pro modulaci fotodegradace a analyzovány při 20 °C ve standardním laboratorním osvětlení.

Hlavní výsledky a diskuse

Skenování v 2minutových intervalech od 400 do 800 nm odhalilo postupné snižování intenzity absorbance a modré posunutí maxima z původních 655 nm během 20 minut. In situ přístup eliminoval chyby spojené s ručním přenosem vzorků a minimalizoval dodatečné fotodegradaci během měření.

Přínosy a praktické využití metody

Automatizovaná in situ analýza umožňuje:

• Rychlé a opakovatelné sledování kinetiky fotobělení
• Testování fotokatalytických vlastností různých látek
• Aplikace v kosmetickém, farmaceutickém i environmentálním průmyslu

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj může směřovat k integraci s mikročipy pro vysokopropustné testy, rozšíření spektrálního rozsahu či aplikacím v biochemii pro sledování fotochemických změn u biomolekul.

Závěr

Spektrofotometr Agilent Cary 60 vybavený vláknovou optikou poskytuje efektivní a přesné řešení pro in situ studium fotokinetiky. Metoda výrazně zkracuje dobu analýzy, snižuje chybovost a nabízí vysokou flexibilitu při práci s citlivými vzorky.

Reference

1. Fyfe DJ, Wang XD (2011) Cary 60 Optics Inhibit Photodegradation of Aromatic Markers in Applications for UV/VIS Spectroscopy. Agilent Application Note #5990-7862EN.
2. Kok C et al (2005) Study of Photobleaching Mechanism in Methylene Blue Sensitized Gelatin Using a Single Beam UV-Vis Fiber Optics Spectrophotometer. Pertanika J. Sci. & Technol. 13(1):23-30.
3. Sturmey P et al (2009) Removal of red light minimizes methylene blue-stimulated DNA damage in oesophageal cells: implications for chromoendoscopy. Mutagenesis 24(3):253-8.
4. Wang W et al (2008) Gold Nanoparticle Incorporation into Porous Titania Networks Using an Agarose Gel Templating Technique for Photocatalytic Applications. Chem Mater. 20:3917-3926.