Materiały węglowe jako sondy tlenometryczne

• Autorzy: Pilawa B. , Bartłomiejczyk S.

Warianty tytułu

EN

Coal matehals as oximetric probes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono znane z literatury naukowej materiały węglowe, które mogą być stosowane jako sondy tlenometryczne w biologii i medycynie. Scharakteryzowano właściwości ich centrów paramagnetycznych oraz oddziaływania z paramagnetycznym tlenem O,. Paramagnetyczne są węgle naturalne, macerały, karbonizaty węgli i materiałów roślinnych. Jako sondy tonometrycz-ne stosujemy materiały węglowe zawierające dużą ilość centrów paramagnetycznych oraz wielopierścieniowe struktury aromatyczne. Parametry linii EPR sond węglowych silnie zależą od koncentracji tlenu w otoczeniu próbki.

EN

In this work we present coal materials known from literaturę, which may be used as oximettic probes in biology and medicine. Properties of their paramagnetic centers and interactions with paramagnetic oxygen O, were characterized. Paramagnetic are natural coals, macerals, carbonizates of coal and plant materials. Coal materials containing high amount of paramagnetic centers and multi-ring aromatic units are used as oximetric probes. Parameters of EPR lines of coal probes strongly depend on oxygen concentration in sample environment.

Słowa kluczowe

PL

materiały węglowe; sondy tlenometryczne; paramagnetyzm

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 30, nr 2
• Strony: 123--126
• Opis fizyczny: Bibliogr. 47 poz., rys.

Twórcy

autor

Pilawa B.

autor

Bartłomiejczyk S.

• Centrum Materiałów Polimerowych i Węglowych, Polska Nauk, Zabrze,

Bibliografia

• [1] Retcofsky H. L., Hough M. R., Maguire M. M., Clarkson R. B.: Some cautionary notes on ESR and ENDOR measurements in coal research. Applied Spectroscopy 36 (1982) 187-189.
• [2] Ito O., Seki H., Iino M.: ESR and FT-IR studies for coal and coal structures. Characteristics of Japanese coals. Bulletin of the Chemical Society of Japan 60 (1987) 2967-2975.
• [3] Jeunet A., Nickel B., Rassat A.: Multifrequency and saturation e.s.r. studies of French coal samples. Fuel 68 (1989) 883-889.
• [4] Pilawa B., Więckowski A. B., Wachowska H., Kozłowski M.: E.p.r. searches of correlation between paramagnetic centre behaviour and chemical structure of reductively alkylated flame coal. Fuel 77 (1998) 1561- 1567.
• [5] Pilawa B., Więckowski A. B., Pietrzak R., Wachowska H.: Oxidation of demineralized coal and coal free of pyrite examined by EPR spectroscopy. Fuel 81 (15) (2002) 1925-1931.
• [6] Więckowski A. B., Pilawa B., Wojtowicz W., Słowik G., Wachowska H.: Thermally excited multiplet states in flame coal. Fuel 80 (2001) 451-453.
• [7] Pilawa B., Więckowski A. B.: Groups of paramagnetic center in coal samples with different carbon contents. Research on Chemical Intermediates 33 (2007) 825-839.
• [8] Pilawa B., Pusz S., Krzesińska M. , Kwiecińska B.: Typy centrów paramagnetycznych a właściwości sprężyste i optyczne węgli kamiennych. Karbo 4 (2003) 224-227.
• [9] Czechowski F., Jezierski A.: EPR studies on petrographic constituents of bituminous coals, chars of Brown coals group component. Energy & Fuels 11 (1997) 951-964.
• [10] Kurniawan S. B., Sugihartono S. I., Jamaludin J., Hermanto L., Soejati S., Soeyati-Poertadji S.: Magnetic properties study of coal oxidation process. Advanced Materials Processing II 437(4) (2003) 495-498.
• [11] Silbernagel B. G., Gebhard L. A., Dyrkacz G. R., Bloomquist A. A.: Electron spin resonance of isolated coal macerals. Fuel 65 (1986) 558-565.
• [12] Pilawa B., Więckowski A. B., Trzebicka B.: Numerical analysis of EPR spectra of coal macerals and extraction products. Radiation Physics and Chemistry 45 (1995) 899-908.
• [13] Pilawa B., Trzebicka B., Więckowski A. B., Hanak B., Komorek J., Pusz S.: EPR spectra of exinite, vitrinite and inertinite. Influence of microwave saturation and sample evacuation, Erdöl & Kohle Erdgas Petrochemie – Hydrocarbon Technology 44 (1991) 421-425.
• [14] Pilawa B., Więckowski A. B.: EPR studies of thermally decomposed macerals. Karbo 57 (2002) 140-142.
• [15] Pilawa B.: Ewolucja centrów paramagnetycznych podczas rozkładu termicznego macerałów węglowych. Wydawnictwo WSP, Zielona Góra (2000).
• [16] Pilawa B., Więckowski A. B.: Comparative EPR analysis of interactions between macerals and atmospheric oxygen. Fuel 76 (12) (1997) 1173-1177.
• [17] Słowik G. P., Więckowski A. B.: Influence of microwave power on EPR spectra of coal macerals. Applied Magnetic Resonance 24 (2003) 437- 445.
• [18] Silbernagel B. G., Gebhard L. A., Dyrkacz G. R., Bloomquist A. A.: Electron spin resonance of isolated coal macerals. Fuel 65 (1986) 558-565.
• [19] Stankowski J., Piekara-Sady L., Kempiński W., Huminiecki O., Szczaniecki P. B: EPR of graphite and fullerenes. Fullerene Science and Technology 5 (1997) 1203-1217.
• [20] Kempiński W., Stankowski J., Trybuła Z., Loś Sz.: EPR evidence of the low temperature chase transition in C60. Applied Magnetic Resonance 8 (1995) 127-132.
• [21] Kempiński W., Stankowski J.: Two superconducting phases related to different stoichiometry of K-doped C60. Solid State Communications 97 (1996) 1079-1083.
• [22] Rozpłoch F., Jagielski S., Nowak L., Patyk J., Szroeder P.: EPR of cationic forms of fullerenes. Molecular Physics Reports 18/19 (1997) 131-136.
• [23] Ibrahim M. M., Seehra M. S.: Comparison of liquefaction yields of coals with their composition, free radical density and thermal parameters. Fuel Processing Technology 25 (1990) 215-226.
• [24] Fowler T. G., Bartle K. D., Kandiyoti R.: Low temperature processes in a bituminous coal studied by in situ electron spin resonance spectroscopy. Fuel 66 (1987) 1407-1412.
• [25] Nickel-Pepin-Donat B., Jeunet A., Charcosset H., Jamond M.,: Coal reactivity in catalytic evaluation of hydrogen transfers by e.s.r.. Fuel 69 (1990) 856-860.
• [26] Zubkova V., Kosewska M., Wróblewska K., Prezhdo V.: Synergetic effects during carbonization of Polish orthocoking coals. Fuel Processing Technology 86 (2005) 899-912.
• [27] Pilawa B., Więckowski A. B., Lewandowski M.: E.p.r. studies of thermal decomposition of exinite and inertinite. Fuel 75 (1996) 1181-1185.
• [28] Pilawa B., Więckowski A. B., Lewandowski M.: E.p.r. studies of thermal decomposition of vitrinite. Fuel 74 (1995) 1654-1657.
• [29] Pilawa B., Pietrzak R., Wachowska H., Babeł K.: EPR studies of carbonized cellulose – oxygen interactions. Acta Physica Polonica A 108 (2005) 151-154.
• [30] Krzesińska M., Pilawa B., Pusz S., Ng J.: Physical characteristics of carbon materials derived from pyrolysed vascular plants. Biomass & Bioenergy 30 (2006) 166-176.
• [31] Krzesińska M., Pilawa B., Pusz S., Ng J.: Biologiczne prekursory dla tzw. „drewnianych” ceramik (woodceramics) – otrzymywanie i właściwości, Inżynieria Materiałowa 1 (149) (2006) 32-36.
• [32] Pilawa B., Bartłomiejczyk S., Krzesińska M., Pusz S., Zachariasz J., Wałach W.: Influence of oxygen O2 on microwave saturation of EPR lines of plants carbonized at 650°C and potential application in medicine. Inżynieria Biomateriałów/Engineering of Biomaterials 73 (2008) 7-9.
• [33] Bartłomiejczyk S., Pilawa B., Krzesińska M., Pusz S., Zachariasz J., Wałach W.: Comparative EPR analysis of oxygen interactions with plants carbonized at different temperatures. Inżynieria Biomateriałów/Engineering of Biomaterials 73 (2008) 1-3.
• [34] Pilawa B., Latocha M., Kościelniak M., Pietrzak R., Wachowska H.: Oxygen effects in tumor cells during photodynamic therapy. Polish Journal of Environmental Studies 15 (2006) 160-162.
• [35] Atsarkin V. A., Demidov V. V., Vasneva G. A., Dzheparov F. S., Ceroke P. J., Odintsov B. M., Clarkson R. B.: Mechanism of oxygen response in carbon-based sensors. Journal of Magnetic Resonance 149 (2001) 85-89.
• [36] Manivannan A., Yanagi H., Ilangovan G., Kuppusamy P.: Lithium naphthalocyanine as a new molecular radical probe for electron paramagnetic resonance oximetry. Journal of Magnetism and Magnetic Materials 223 (2001) L131-L135.
• [37] Van Krevelen D. W.: Coal. Typology-Physics-Chemistry-Constitution. Elsevier, Amsterdam (1993).
• [38] Dunn J. F., Swartz H. M.: In vivo electron paramagnetic resonance oximetry with particulate materials. Methods 30 (2003) 159-166.
• [39] Santini M. T., Cametti C., Straface E., Floridi A., Flamma F., Paradisi S., Malorni W.: The new EPR molecular oxygen probe fusinite is not toxic to cells. Biochimica et Biophysica Acta 1379 (1998) 161-170.
• [40] Ligeza A., Tikhonov A. N., Subczynski W. K.: In situ measurements of oxygen production and consumption using paramagnetic fusinite particles injected into a bean leaf. Biochimica et Biophysica Acta 1319 (1997) 133-1337.
• [41] Graczyk A.: Fotodynamiczna metoda rozpoznawania i leczenia nowotworów. Dom Wydawniczy Bellona, Warszawa (1999).
• [42] Podbielska H., Sieroń A., Stręk W.: Diagnostyka i terapia fotodynamiczna. Wydawnictwo Medyczne Urban & Partner, Wrocław (2004).
• [43] Jasieńko S. (Red.): Chemia i fizyka węgla. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław (1995).
• [44] Van Heek K. H., Hodek W., Fuel 73 (1994) 886-896.
• [45] Sentjure M., Cemazar G., Sersa G.: EPR oximetry of tumors in vivo in cancer therapy. Spectrochimica Acta Part A 60 (2004) 1379-1385.
• [46] Stankowski J., Hilczer W.: Pierwszy krok ku radiospektroskopii rezonansów magnetycznych. Ośrodek Wydawnictw Naukowych, Poznań (1994).
• [47] Eaton G. R., Eaton S. S., Salikhov K. M. (Eds.): Foundations of Modern EPR. World Scientific Publishing Co., Singapore, New Jersey, London, Hong Kong (1998).