Síntese física e caracterização de pontos quânticos de tungstênio

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Santos, Raquel de Oliveira dos
• Orientador(a): Bezerra Junior, Arandi Ginane
• Banca de defesa: Malthez, Anna Luiza Metidieri Cruz , Bezerra Junior, Arandi Ginane , Correia, Ricardo Rego Bordalo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Física e Astronomia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Nanopartículas; Tungstênio; Fotoluminescência; Ablação a laser; Raman, Espectroscopia de; Luz - Espalhamento; Nanoparticles; Tungsten; Photoluminescencia; Laser ablation; Raman spectroscopy; Light - Scattering
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28812

Os Pontos Quânticos (Pqs) são nanopartículas de semicondutores cujo tamanho é menor do que o raio de Bohr de seu éxciton. Devido às dimensões pequenas, ocorre o confinamento quântico nesses nanomateriais, diferenciandoos do material em formato de “bulk”. Em particular, as propriedades elétricas e ópticas dos Pqs são dependentes do tamanho e, portanto, podem ser controladas. Esta possibilidade de customização faz com que os Pqs sejam interessantes para aplicações em diversas áreas, particularmente para o desenvolvimento de sensores e biossensores. Neste trabalho, são apresentados resultados da síntese e caracterização de pontos quânticos de tungstênio obtidos a partir da ablação a laser em meio líquido (LASiS– Laser Ablation Synthesis in Solution). Os resultados experimentais apresentados contemplam a produção de Pqs utilizando solventes distintos: acetona e água bidestilada e líquidos iônicos. As sínteses foram realizadas a partir de uma montagem experimental, utilizando tanto o harmônico fundamental (1.064 nm) quanto o 1º. Harmônico (532 nm) de um laser de Nd:YAG operando em modo QS. Após o processo de síntese, os coloides foram caracterizados por meio das técnicas de Espalhamento Dinâmico de Luz (DLS – Dynamic Light Scattering) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM – Transmission Electron Microscopy), para determinar os tamanhos das nanopartículas. Os parâmetros de síntese foram ajustados a fim de obter nanopartículas esféricas com diâmetros abaixo de 10 nm, configurando Pqs para o material em questão. Além disso, foi utilizada a técnica de UV-Vis, para caracterizar a absorção ótica e identificar a energia de gap dos Pqs na região do ultravioleta. As amostras produzidas também foram submetidas a medidas de fotoluminescência, resultando em bandas de emissão centradas em torno de 440 nm e 488 nm, localizadas na região do azul do espectro eletromagnético e visíveis a olho nu. O processo de produção de pontos quânticos de tungstênio utilizados neste trabalho se mostrou muito eficaz para a produção de nanopartículas fotoluminescentes com baixa dispersão de tamanhos, podendo ser uma alternativa interessante para a síntese verde de suspensões coloidais contendo Pqs de um material que apresenta biocompatibilidade. Pretende-se que os Pqs de tungstênio sintetizados sejam empregados, por exemplo, em técnicas de detecção e caracterização de materiais biológicos, particularmente biomarcadores celulares.