Eletrossíntese de pontos quânticos mistos contendo zinco e cádmio e sua caracterização estrutural e eletroquímica

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: FERREIRA, Imerson da Mota
• Orientador(a): PEREIRA, Giovannia Araújo de Lima, RIBEIRO, Rogério Tavares
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pos Graduacao em Quimica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Química quântica; Eletrorredução
• Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/28181

Os pontos quânticos ou Quantum dots (QDs) são semicondutores nanocristalinos com propriedades ópticas e elétricas que permitem sua aplicação em marcação celular, células solares, diodos emissores de luz (LEDs do inglês light emitting diodes), entre outras. Essas propriedades estão relacionadas ao efeito de confinamento quântico apresentado por esses sistemas. A síntese coloidal de QDs pode ser efetuada em meio aquoso ou orgânico, sendo que em meio aquoso cita-se vantagens tais como boa reprodutibilidade sintética, menor custo e compatibilidade biológica. Nos últimos anos, a síntese em meio aquoso vem sendo basicamente abordada a partir de duas metodologias distintas em termos redução do calcogeneto, que pode ocorrer através da utilização do borohidreto de sódio ou por redução eletroquímica. Atualmente, um importante ponto no desenvolvimento da síntese de QDs é considerar a troca de metais pesados (Cd, Pb) por Zn ou Cu, por exemplo. Essa necessidade leva à prerrogativa da diminuição da toxidade relativa e produção de dispositivos (célula solar, LEDs, etc.) com baixo impacto ambiental. Dentro dessa nova necessidade, temos como principal objetivo a síntese de QDs de telureto de zinco passivados com telureto de cádmio (ZnTe-Cd(SR)₂, onde R=C₂H₄NH₃⁺₋ Cys ou C₂H₄COO⁻- AMP), a partir de uma adaptação da rota eletroquímica, previamente desenvolvida e que leva em consideração a diminuição de uso de reagentes químicos. Os QDs produzidos, nesse trabalho, foram caracterizados por: espectroscopia de absorção e emissão, espectrometria de emissão ótica com plasma indutivo acoplado (ICP-OES), microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e voltametria cíclica. Como principais considerações, foi observado que os QDs passivados com AMP apresentam a variação do primeiro máximo de absorção de 440 a 580 nm em função do tempo de aquecimento das nanopartículas. Entretanto, para o sistema usando Cys essa variação foi de 504 a 512 nm, evidenciando um crescimento menos acentuado para esse sistema. Os resultados de TEM mostram que os QDs apresentam diâmetros entre 2-3 nm. Já com os dados de voltametria cíclica, evidenciou-se que sistemas estabilizados com AMP são mais estáveis que os com Cys. Os resultados desse estudo sugerem que o sistema usando AMP como estabilizante leva à formação de um núcleo puro de ZnTe, enquanto que aqueles estabilizados com Cys leva a um núcleo misto contendo íons Cd²⁺ e Zn²⁺.