Browsing by Author "Witkowska, Agnieszka"
Results Per Page
Sort Options
Item Badanie procesu sekwencyjnej absorpcji dwufotonowej w zakresie promieniowania rentgenowskiego(Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2022) Tyrała, Krzysztof; Szlachetko, Jakub; Czapla-Masztafiak, Joanna; Wachulak, Przemysław; Witkowska, Agnieszka; Gawełda, WojciechZjawiska nieliniowego oddziaływania promieniowania z materią są dobrze opisane w zakresie optycznym widma promieniowania elektromagnetycznego i znalazły swoje zastosowanie w wielu technikach badawczych. Rozwój laserów na swobodnych elektronach, emitujących wiązki o wysokiej gęstości fotonów o energiach w zakresie promieniowania rentgenowskiego umożliwił obserwację zjawisk nieliniowych. Szczególnie absorpcja dwufotonowa na rdzeniowych powłokach atomowych, ze względu na specjalne, kwadrupolowe reguły wyboru dla przejść elektronowych, stanowi bardzo interesujące zjawisko i może pozwolić na obserwację wzbronionych w zakresie liniowym przejść atomowych prowadzących do niezbadanych wcześniej stanów elektronowych materii. Nieliniowe zjawisko absorpcji dwufotonowej może przebiegać w dwóch wariantach – jednoczesnym oraz sekwencyjnym, przy czym badania wskazują, że dominującym jest wariant sekwencyjny. Proces sekwencyjny zachodzi poprzez wirtualny stan pośredni o bardzo krótkim czasie życia (Item Badanie stanów elektronowych metali 3d w układach złożonych metodami spektroskopii promieniowania X(Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2019) Nowakowski, Michał; Kwiatek, Wojciech; Czapla-Masztafiak, Joanna; Kapusta, Czesław; Witkowska, AgnieszkaSpektroskopia rentgenowska z wykorzystaniem Promieniowania Synchrotronowego jest zbiorem technik badawczych rozwijanych od dziesięcioleci. Spektroskopia absorpcyjna promieniowania X (XAS) pozwala otrzymać informację strukturalną i konfigurację elektronowych stanów nieobsadzonych badanego związku. Spektroskopia emisyjna promieniowania X (XES), pozwala na otrzymanie komplementarnej do XAS informacji strukturalnej oraz konfiguracji elektronowych stanów obsadzonych. Połączenie tych metod stanowi nowatorska spektroskopia RXES umożliwiająca zebranie analogicznych informacji w jednym eksperymencie. Dotychczas, spektroskopia RXES była głównie wykorzystywana w badaniach z dziedziny ciała stałego. Celem niniejszej rozprawy było wykonanie pomiarów metali 3d w różnych typach próbek i wykazanie różnic pomiędzy metodami XAS i Kβ RXES. Opisane zostały trzy eksperymenty podejmujące aktualne problemy badawcze, wykonane przy pomocy metod XAS i RXES oraz wsparte obliczeniami DFT i ab-initio wykonanymi przy pomocy teorii FMS. Pierwszy eksperyment skupiał się na zastosowaniu metody Kβ RXES do wyznaczenia struktury przerwy energetycznej w związkach nieorganicznych żelaza. Stanowi on podsumowanie możliwości metody RXES w dotychczasowych zastosowaniach fizyki ciała stałego. Ponadto, wprowadzony został nowy sposób radzenia sobie z efektem samoabsorpcji widocznym w widmach XAS. Drugi eksperyment to analiza mechanizmu oddziaływania białka PrPC z jonami Cu(II). Jest to przykład badania struktury heterogenicznej, przy użyciu spektroskopii absorpcyjnej przy krawędzi K Cu. W trakcie analizy został zidentyfikowany unikatowy proces transferu ładunku z ligandów na jon Cu(II) (LMCT) oraz przedstawiono rozwiązanie struktury kompleksu PrPC-Cu(II). Trzeci eksperyment to rozwiązanie problemu oddziaływania Cr(VI) z błonami lipidowymi. W tym przypadku zostały zastosowane i porównane obie techniki: XAS i Kβ RXES. W trakcie doświadczenia wykazano istnienie mechanizmu przechodzenia Cr(VI) przez błony lipidowe przy jednoczesnym wykorzystaniu potencjału redoks reakcji redukcji Cr(VI) -> Cr(III)/Cr(IV). W rezultacie obliczeń DFT i ab-initio zaproponowano i potwierdzono model tworzenia krótko żyjących kanałów w błonie lipidowej przy jednoczesnym trwałym wiązaniu Cr do składników błon. W trakcie analizy wyników, pokazane zostało zastosowanie spektroskopii Kβ RXES do badania materii organicznej i heterogenicznej. Dzięki temu udowodniono, iż przy pomocy techniki Kβ RXES możliwe jest pełne zrozumienie natury zachodzących zjawisk w tego typu próbkach. Pozwoli to na rozwinięcie metodologii badawczej, znacznie wykraczające poza dotychczasowe zastosowania fizyki ciała stałego.Item Badanie zmian struktury elektronowej związków tytanu wynikających z procesów utleniania oraz domieszkowania(The Henryk Niewodniczański Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2023) Wojtaszek, Klaudia; Szlachetko, Jakub; Wach, Anna; Tabiś, Wojciech; Witkowska, Agnieszka; Wolska, AnnaNiniejsza rozprawa doktorska została poświęcona badaniu zmian struktury elektronowej związków tytanu wynikających z procesów utleniania oraz domieszkowania. Ditlenek tytanu posiada specyficzne właściwości fotoindukcyjne, które są wykorzystywane w wielu obszarzch przemysłu, między innymi w tworzeniu samoczyszczących się powierzchni, odnawialnych źródeł energii czy oczyszczaniu wody i powietrza. Szczególne zainteresowanie świata naukowego wzbudza proces fotokatalizy, czyli promowanie na powierzchni fotokatalizatora reakcji chemicznych w wyniku absoprcji kwantu światła. TiO2 jest wydajnym fotokatalizatorem, lecz wymaga wzbudzenia światłem z zakresu promieniowania ultrafioletowego, co determinuje duża szerokości przerwy energetycznej (3,0 – 3,2 eV). Związek ten jest od wielu lat modyfikowany w celu zwiększenia jego aktywności w zakresie światła widzialnego, co umożliwiłoby bezpośrednie wykorzystania światła słonecznego do promowania przemian fotochemicznych z jego udziałem. Dominującą strategią modyfikacji jest domieszkowanie pierwiastkami takimi jak C, N, S lub Cu, których obecność może powodować przesunięcie energii pasma walencyjnego lub pasma przewodnictwa bądź tworzenie się stanów pułapkowych w paśmie wzbronionym fotokatalizatora. Sposób domieszkowania i skuteczność tego procesu w dużej mierze zależy od przyjętej procedury syntezy materiału, która prowadzi do specyficznych zmian jego struktury elektronowej. W wielu przypadkach zwiększenie absorpcji w zakresie światła widzialnego nie przekłada się jednak na poprawę właściwości fotokatalitycznych TiO2, bądź czasem nawet je pogarsza. Dlatego ustalenie zależności pomiędzy reaktywnością powierzchni fotokatalizatora a zmianami jakie zaszły w jego strukturze elektronowej ma kluczowe znaczenie w procesie jego efektywnej modyfikacji. W prezentowanej pracy zaproponowano wykorzystanie zaawansowanych technik pomiarowych rentgenowskiej spektroskopii emisyjnej i absorpcyjnej połączonych z obliczeniami teoretycznymi w celu wyznaczenia gęstości obsadzonych i nieobsadzonych stanów elektronowych oraz określenia lokalnego otoczenia chemicznego atomu tytanu w procesie domieszkowania oraz termicznego utleniania. W pracy wykonano kompleksowe badania struktury elektronowej TiO2 w trzech eksperymentach przeprowadzonych na synchrotronowych liniach badawczych w takich ośrodkach jak Swiss Light Source (Villingen, Szwajcaria), BESSY II (Berlin, Niemcy) oraz SOLARIS (Kraków, Polska). Pierwszy eksperyment skupiony był na zbadaniu struktury elektronowej ditlenku tytanu w formie anatazu i rutylu oraz metalicznego tytanu. Dokładne poznanie stanów tworzący pasmo walencyjne oraz pasmo przewodnictwa tych związków stanowiło podstawę do badań nad ich modyfikacją. Drugi eksperyment polegał na zbadaniu zmian zachodzących w strukturze elektronowej metalicznego tytanu podczas procesu termicznego utleniania. Eksperyment, ze względu na konieczność wykonania niektórych pomiarów w środowisku ultrawysokiej próżni, podzielono na pomiary ex situ (pomiar następuje po zakończonym procesie) oraz pomiary in situ prowadzone jednocześnie z termicznym utlenianiem próbki (pomiar w czasie trwania procesu). Ostatni, trzeci eksperyment poświęcono badaniu zmian jakie zachodzą w strukturze elektronowej TiO2 pod wpływem domieszkowania miedzią i azotem. W pracy zbadano przemiany metal-tlenek zachodzące w czasie rzeczywistym podczas procesu termicznego utleniania tytanu. Ponadto zbadano dynamikę zmian w strukturze elektronowej zachodzących w trakcie tworzenia się tlenku i wyznaczono zakres temperatur najszybszych przemian oraz temperatury dla przejścia z fazy metalicznej do anatazu, a następnie do rutylu. Analizę danych uzupełniły badania z wykorzystaniem rentgenowskich widm emisyjnych. Badania zrealizowano dla linii emisyjnych Kβ’ i Kβ1,3 oraz przejść walencyjnych. W pracy wykazano między innymi prawdopodobną obecność tytanu na +II stopniu utlenienia. Powiązano również wzrost parametru rozszczepienia w polu krystalicznym Δoct oraz stosunek intensywności struktur t2g/eg ze wzrostem temperatury utleniania. Zasugerowano, że efekty ekranowania dziur rdzeniowych dla stanów 2p1/2 i 2p3/2 są tej samej wielkości. W pracy zbadano również zmiany struktury elektronowej ditlenku tytanu wywołane domieszkowaniem. Zastosowanie pomiarów absorpcyjnych w trybie fluorescencji rentgenowskiej oraz pomiaru prądu próbki pozwoliło na zbadanie różnic pomiędzy sygnałem pochodzącym z całej objętości TiO2, a sygnałem z powierzchni materiału, która odgrywa znaczącą rolę w procesie fotokatalizy. Pokazano, że mechanizm substytucyjnego domieszkowania Cu jest dominującym procesem zarówno w objętości badanej próbki, jak i na jej powierzchni i powoduje zmiany w strukturze elektronowej TiO2 po stronie stanów walencyjnych. Miedź w badanej próbce występuje głównie w stanie Cu2+, jednakże stany powierzchniowe są zdominowane przez Cu+ co wynika z geometrii zakończenia powierzchni. Z kolei domieszkowanie TiO2 anionami N zachodzi w całym materiale w sposób międzywęzłowy. Wyniki otrzymane w pracy pozwoliły na wyjaśnienie jakie zmiany struktury elektronowej były odpowiedzialne za zwiększoną reaktywność TiO2 oraz absorpcję w zakresie światła widzialnego w badanych związkach tytanu domieszkowanych azotem i miedzią, a także na wgląd w sam proces tworzenia się tlenku podczas termicznego utleniania od stanu metaliczego tytanu do stanu stabilnej formy rutylu. Otrzymane wyniki opublikowano w pracy Wojtaszek i inni, Determination of Crystal-Field Splitting Induced by Thermal Oxidation of Titanium w czasopiśmie The Journal of Physical Chemistry A nr 125 z 2021 roku oraz w pracy Wach i inni, Towards understanding the TiO2 doping at the surface and bulk w czasopiśmie X-Ray Spectrometry w 2023 roku. This thesis concerns the study of the electronic structure changes in titanium compounds resulting from oxidation and doping processes. Titanium dioxide has specific photoinductive properties that are used in many areas of industry, including the creation of self-cleaning surfaces, renewable energy sources or water and air purification. Special interest of the scientific world is aroused by the process of photocatalysis, i.e., the promotion of chemical reactions on the surface of the photocatalyst as a result of the absorption of a light quantum. TiO2 is very effective photocatalyst, but it requires excitation in the UV-regime, which is determined by wide band gap energy (3,0 – 3,2 eV). For many years, research has been conducted on the modification of TiO2 in order to increase its activity in the visible light range, which would enable the direct utilization of sunlight to promote photochemical transformations with its participation. The main modification strategy is doping with elements such as C, N, S or Cu, the presence of which can cause a shift in the valence or conduction band edge and formation of trap states within the photocatalyst's band gap. The method of doping and the effectiveness of this process largely depend on the adopted procedure for the synthesis of the material, which leads to specific changes in its electronic structure. However, in many cases, the increased absorption in the visible light range does not improve the photocatalytic properties of TiO2, or even often diminish them. Therefore, determining the relationship between the reactivity of the photocatalyst surface and the changes that have occurred in its electronic structure is of crucial meaning in the process of its effective modification. In the present thesis proposes the use of advanced measurement techniques X-ray emission and X-ray absorption spectroscopy with support of theoretical calculations to determine the density of occupied and unoccupied electronic states and the local chemical environment of Ti atom in the process of doping and thermal oxidation. In this work, the electronic structure of TiO2 was studied in three experiments carried out on synchrotron beamlines at such research facilities as Swiss Light Source (Villingen, Switzerland), BESSY II (Berlin, Germany) and SOLARIS (Krakow, Poland). The first experiment was focused on the investigation of the electronic structure of titanium dioxide in the form of anatase and rutile and metallic titanium. Accurate knowledge of the states forming the valence band and the conduction band of these compounds was the basis for research on their modification. Due to the necessity to perform some measurements in an ultra-high vacuum environment, the experiment was divided into ex situ measurements (measurement takes place after the process is completed) and in situ measurements carried out simultaneously with thermal oxidation of the sample (measurements during the process). The last, third experiment was devoted to the study of changes that occur in the electronic structure of TiO2 under the influence of copper and nitrogen doping. In this work, real-time metal-oxide transformations during the thermal oxidation of titanium were investigated. Moreover, the dynamics of changes in the electronic structure occurring during the formation of the oxide were examined. The temperature range of the fastest transformations and transition temperature from the metallic phase to anatase and then to rutile were determined. Data analysis was complemented by studies that utilized X-ray emission spectra. The research was performed for the Kβ' and Kβ1,3 emission lines and valence transitions. The analysis showed the probable presence of titanium in the +II oxidation state. The relationship between the crystal-field splitting parameter Δoct and the ratio of t2g and eg states and the increase in the oxidation temperature was demonstrated. It was suggested that the core hole screening effect for the 2p1/2 and 2p3/2 states are of the same magnitude. Changes in the electronic structure of titanium dioxide caused by doping were also investigated in the work. Application of absorption measurements in total fluorescence yield mode and in a surface-sensitive total electron yield mode allowed to examine the differences between the signal coming from the bulk and from the surcace of TiO2, which plays a significant role in the photocatalysis process. It was shown that the mechanism of substitutional Cu doping is the dominant process both in the bulk and on the of the tested sample, and causes changes in the electronic structure of TiO2 on the side of valence states. In the case of Cu doping in TiO2 the data shows the formation of Cu2+ in the bulk states, but the surface states are dominated by Cu+ components resulting from surface termination geometries. On the other hand N doping was found to be interstitial and well distributed throughout the material. The results obtained in the work allowed to explain what changes in the electronic structure were responsible for the increased TiO2 reactivity and absorption in the visible light range in the nitrogen and copper doped titanium compounds. The research also provided insight into the process of oxide formation during thermal oxidation from the metallic state of titanium to the state of the stable rutile form. The obtained results were published in the work of Wojtaszek et al., titled “Determination of Crystal-Field Splitting Induced by Thermal Oxidation of Titanium” in The Journal of Physical Chemistry A No. 125 in 2021 and in the work of Wach et al., titled “Towards understanding the TiO2 doping at the surface and bulk” in the journal X-Ray Spectrometry in 2023.Item Study of interactions of copper-phenanthroline complexes with biomolecules by the X-ray Absorption Spectroscopy(The Henryk Niewodniczański Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2024) Stańczyk, Wiktoria Idalia; Kwiatek, Wojciech M.; Czapla-Masztafiak, Joanna; Kapusta, Czesław; Piskorska-Hommel, Edyta; Witkowska, AgnieszkaMotywacją do podjęcia tematu projektu doktorskiego były wciąż trwające badania nad nowymi lekami chemioterapeutycznymi. W dzisiejszych czasach problem skutków ubocznych, pojawiających się w wyniku stosowania dostępnych leków, lub braku skuteczności niektórych terapii przeciwnowotworowych, nabiera szczególnego znaczenia w związku ze stale rosnącą liczbą diagnozowanych przypadków nowotworów na świecie. Stwierdzono, że powszechnie stosowane związki na bazie platyny, takie jak cisplatyna, powodują nudności i prowadzą do upośledzenia słuchu lub problemów z układem trawiennym, ale problemów tych jest dużo więcej. Dodatkowo platyna jest pierwiastkiem dość drogim w pozyskiwaniu, co przenosi się na wysokie koszty produkcji leków. Dlatego też badane są innego rodzaju związki, w tym kompleksy na bazie miedzi. Opisywane w rozprawie badania skupiły się na charakteryzacji dwóch kompleksów miedzi z fenantroliną, którymi były: Cu(1,10-fenantrolina)Cl2 oraz zsyntetyzowany Cu(1,10-fenantrolina)-(1H-1,2,4-triazolo-1-yl)Cl2·H2O, metodą rentgeno-wskiej spektroskopii absorpcyjnej (ang. X-ray Absorption Spectroscopy, XAS). Pierwsza część pracy skupiła się na przeglądzie literatury dotyczącej obecności miedzi w organizmie człowieka i jej możliwych zastosowaniach w leczeniu przeciwnowotworowym. Najważniejsza jednak część dotyczyła procesu syntezy kompleksu miedzi z triazolem, na podstawie publikacji Tabassum i inni (2012). Po wielu powtórzeniach i próbach optymalizacji procedury syntezy stwierdzono, że otrzymywane są dwa różne produkty reakcji. Aby scharakteryzować te produkty, wykonano badania metodą spektroskopii w podczerwieni. Stwierdzono, że drugim produktem okazał się wybrany już wcześniej do badań związek Cu(1,10-fenantrolina)Cl2. Jako główny produkt rozpoznano oczekiwany kompleks miedzi z triazolem. Część drugą rozprawy poświęcono teorii rentgenowskiej spektroskopii absorpcyjnej oraz różnym źródłom promieniowania rentgenowskiego, wykorzystywanym w badaniach tą metodą. Część doświadczalna skupiła się na badaniach XAS obu związków miedzi z fenantroliną w stanie stałym, z uwzględnieniem dodatkowych związków referencyjnych. Ważnym aspektem tego badania było zastosowanie laboratoryjnego układu XAS, który nie jest jeszcze tak powszechnie stosowany. Zoptymalizowano także parametry pomiarów, zwłaszcza czas akwizycji widm i stężenie związku w próbce, a następnie poddano wyniki kompleksowej analizie. Uzyskane w warunkach laboratoryjnych widma XAS dały wgląd w kształt widm i możliwe położenie krawędzi absorpcji, jednakże brakowało w nich mniej intensywnych struktur, takich jak piki przedkrawędziowe. W związku z tym, zdecydowano się przenieść badania do centrów synchrotronowych, w celu uzyskania bardziej szczegółowych widm. Badania z wykorzystaniem promieniowania synchrotronowego przeprowadzono w trzech ośrodkach, którymi były: Swiss Light Source (SLS) Instytutu Paul’a Scherrer’a (PSI) w Villigen w Szwajcarii; PETRA III kompleksu Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) w Hamburgu, w Niemczech; i synchrotron SOLARIS w Krakowie. Wyniki dostarczyły informacji, że badane związki nie ulegały redukcji pod wpływem napromieniowania, a także ujawniły struktury widmowe, których brakowało w laboratoryjnych widmach XAS. Analiza zidentyfikowanych pików przedkrawędziowych potwierdziła oczekiwaną geometrię kompleksów, która została zawarta w danych krystalograficznych dostępnych w literaturze. W tej części badań otrzymano także widma, które posłużyły jako referencja do analizy widm roztworów badanych dwóch związków. Ostatnia część pracy doktorskiej dotyczyła badań cieczy. Ważnym aspektem było zaprojektowanie układu dostarczania cieczy, który umożliwiłby wielogodzinne pomiary roztworów bez strat próbki i ograniczałby możliwość uszkodzeń radiacyjnych badanego materiału. Przetestowano trzy różne układy, z których dwa z dedykowanymi celkami okazały się najbardziej wydajne. Wyniki badań XAS związków miedzi z fenantroliną, rozpuszczonych w roztworach wodnych, poparte obliczeniami teoretycznymi, wykazały zachodzącą wymianę ligandów przyłączonych do miedzi. Proces ten uwzględniono w analizie widm roztworów inkubowanych z DNA i albuminą surowicy bydlęcej (ang. bovine serum albumin, BSA). Po analizie wyników odejmowania widm XAS, zmiany w obszarze krawędzi absorpcji sugerują zmianę w strukturze elektronowej obu kompleksów, będącą efektem zachodzących słabych, niekowalencyjnych oddziaływań z DNA. Stwierdzono również, że mogą także zachodzić dodatkowe oddziaływania elektrostatyczne. W przypadku badań z udziałem albuminy stwierdzono, że kompleks miedzi z triazolem wydaje się chętniej oddziaływać z tą biomolekułą niż pierwszy badany związek, prawdopodobnie ze względu na obecność drugiej grupy organicznej, która może brać udział w oddziaływaniach hydrofobowych. Podsumowując wszystkie wyniki i dyskusje przedstawione w rozprawie, stwierdzono, że rentgenowska spektroskopia absorpcyjna jest użyteczną metodą badania oddziaływań potencjalnych chemioterapeutyków na bazie miedzi z wybranymi biomolekułami. Dodatkowo uzyskano informacje, których brakowało we wcześniejszych publikacjach, opisujących kompleks miedzi z triazolem. Stwierdzono jednak, że są one kluczowe dla zrozumienia mechanizmu oddziaływań między kompleksami miedzi z fenantroliną z cząsteczkami DNA i albuminy. The motivation to investigate a topic presented in this doctoral dissertation originated from the still ongoing studies on new chemotherapeutic drugs. Nowadays, the problem of the side effects after application of the available medicines or the nonefficiency of some anticancer therapies is getting an importance, due to the still increasing number of diagnosed cancer cases worldwide. Commonly used compounds based on platinum, like cisplatin, are found to cause nausea, and lead to hearing impairment or problems with the digestive system, just to mention a few. Additionally, platinum is quite an expensive element to possess, what results in the high costs of drug production. Therefore, other alternatives are being explored, including complexes based on copper. This research concentrated on the examination of two copper-phenanthroline complexes, which were: Cu(1,10-phenanthroline)Cl2, and synthesized Cu(1,10-phenanthroline)-(1H-1,2,4-triazole-1-yl)Cl2 · H2O, with the use of the X-ray Absorption Spectroscopy (XAS) method. The first part of the thesis focused on the review of copper's presence in the human body and its possible applications in anticancer treatment. The most important part focused on the process of synthesis of the copper-phenanthroline complex with triazole, basing on the publication by Tabassum et al. (2012). After many repetitions and attempts to optimize the synthesis procedure, it was found, that two different products are being obtained. To verify what are these products, an infrared spectroscopy examination was performed. It was found, that the secondary compound was in fact Cu(1,10-phenanthroline)Cl2, already chosen before examination. The main product was recognized as the expected copper complex with triazole. The second part was dedicated to the theory of X-ray absorption spectroscopy and various X-ray sources used in studies with this method. The experimental part concentrated on the XAS examination of both copper-phenanthroline compounds in a solid state, including additional referential compounds. The important part of this examination involved the application of the laboratory XAS setup, which is yet not so commonly used. The parameters of the measurements, especially acquisition time and concentration of the compound in the sample, were optimized, followed by the complex data analysis. XAS spectra, which were obtained in laboratory conditions, gave insight into the shape of the spectra and possible position of the absorption edge, yet, were lacking in less pronounced features, like pre-edge peaks. Therefore, it was decided to move the examination to the synchrotron facility, to obtain more detailed spectra. Studies with the use of synchrotron radiation were performed in three facilities, that were: Swiss Light Source (SLS) of the Paul Scherrer Institut (PSI) in Villigen, Switzerland; PETRA III of the Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) complex, in Hamburg, Germany; and SOLARIS synchrotron, in Kraków, Poland. Results provided information, that the studied compounds are not prone to photoreduction, and revealed the spectral features, that were absent in the laboratory XAS spectra. Analysis of the identified pre-edge peaks confirmed the expected geometry of the complexes, that were described in the crystallographic data found in the literature. This part of the examination also provided spectra, that were used as a reference in the analysis of the spectra of solutions of these two compounds. The final part of the doctoral research concerned on the XAS studies of solutions. The important aspect involved the design of a liquid delivery setup, that enabled measurements of solutions over many hours, without a loss of the sample and reducing the possibility of radiation damage. Three different setups were tested, from which two having dedicated cells were found to be the most efficient. Results of XAS studies of the copper-phenanthroline compounds dissolved in aqueous solutions, supported by the theoretical calculations, revealed the undergoing exchange of the ligands attached to copper. This process was also taken into consideration in the analysis of spectra of solutions incubated with DNA and bovine serum albumin (BSA). After analysis of the results of XAS spectra subtraction, the changes within the absorption edge region suggested a change in the electronic structure of both complexes, being a result of the weak noncovalent interactions with DNA. Additional electrostatic interactions were also found to be possible. In the case of examination involving BSA, it was found, that the copper-triazole complex seems to more preferably interact with this biomolecule than the first compound, probably because of the presence of the second planar organic group, which can be involved in hydrophobic interactions. Summing all the results and discussions presented in this thesis, X-ray Absorption Spectroscopy was found to be a useful method for studying interactions of prospective copper-based chemotherapeutics with chosen biomolecules. Additionally, it revealed the information, that was lacking in the previous publications, which described a copper-triazole complex. Yet, this information was found to be crucial in understanding the mechanism of the interactions between copper-phenanthroline complexes with DNA and BSA molecules.
