Propriedades fotoluminescentes de pontos quânticos de carbono sintetizados a partir da pirólise do ácido citrico

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Andrade junior, Nelson Moreira de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Pirólise térmica; Pontos quânticos decCarbono; Técnicas espectroscópicas; Thermal pyrolysis; Quantum carbon points; Spectroscopic techniques
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/194226

Nos últimos anos, com os avanços tecnológicos na área de nanomateriais, uma classe vem se destacando através de suas propriedades ópticas, os pontos quânticos. Por apresentarem tais características, podem ser aplicadas em dispositivos optoeletrônicos, fotovoltaicos e em aplicações biomédicas. Em sua história este material ficou conhecido como pontos quânticos (PQ); seus atributos estão relacionados ao éxciton, que ao sofrer um confinamento quântico nas três dimensões do espaço proporcionam uma forte dependência de emissão em função do tamanho da partícula (fotoluminescência). Contudo, a utilização de metais pesados em seu processo de síntese gera limitações para a sua utilização, deste modo, a busca por materiais que apresentem baixa toxicidade e propriedades similares se intensificaram nos últimos anos. Nesta conjuntura, os pontos quânticos de carbono (PQC) vem ganhando grande consideração por parte de pesquisadores com a finalidade de compreender e aprimorar suas propriedades. Neste trabalho, utilizou-se o método de preparação por pirólise conhecida como abordagem “bottom-up” juntamente com a adição das bases KOH, NaOH e NH4OH; com o intuito de aprimorar suas propriedades fotoluminescentes. Através das técnicas convencionais de caracterização como espectroscopia de infravermelho, absorção e fotoluminescência, obteve-se informações primordiais para a obtenção dos pontos quânticos de carbono. Os espectros de luminescência em função do tempo e temperatura apresentam uma emissão larga e centralizada no azul em 475 nm. Para tempos superiores a 30 minutos a uma temperatura acima 170 ºC exibem uma dependência do pico de emissão com o comprimento de onda de excitação, além de apresentar uma segunda emissão em torno de 420 nm que faz com que o pico seja alargado sendo uma característica de pontos quânticos de óxido de grafeno, o que difere-se dos pontos quânticos de carbono que apresentam um pico estreito e uma não dependência com o comprimento de onda de excitação. O óxido de grafeno diferente dos pontos quânticos de carbono apresenta ausência dos grupos funcionais como, grupos carboxila e hidroxila próximo a 3550 cm-¹ e 3500 cm-¹, estiramento de C-O-C e C-C. O estudo direcionado as bases, mostra que as bases nitrogenadas favorecem o aumento da intensidade de luminescência juntamente com o pH básico; o nitrogênio presente em certas bases possui características parecidas com a do carbono gerando um aumento dos sitos sp³ além de formar uma estrutura pirrólica entre os grupos carboxila. Por meio da adição de bases obteve-se duas possibilidades no aumento da luminescência dos pontos quânticos de carbono, que se encontram em pH neutro e básico possibilitando diferentes aplicações envolvendo estes materiais.