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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/15874| Título: | Síntese e caracterização de pontos quânticos de carbono obtidos por processos bottom-up |
| Título(s) alternativo(s): | Synthesis and characterization of carbon quantum dots obtained by bottom-up processes |
| Autor(es): | Afonso, Allan Junior Gonçalves |
| Orientador(es): | Aguiar, Kelen Menezes Flores Rossi de |
| Palavras-chave: | Fluorescência Materiais nanoestruturados Azevem Fluorescence Nanostructured materials Lollium perene |
| Data do documento: | 26-Jun-2019 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Toledo |
| Citação: | AFONSO, Allan Junior Gonçalves. Síntese e caracterização de pontos quânticos de carbono obtidos por processos de bottom-up. 2019. 57 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Toledo, 2019. |
| Resumo: | A presente pesquisa apresenta a síntese verde de pontos quânticos de carbono (PQCs) – classe de nanopartículas orgânicas multifuncionais, biocompatíveis e emissores fluorescentes, com uma vasta área de aplicação – a partir de Lolium perenne, planta popularmente conhecida como azevém. Os PQCs foram obtidos por três metodologias sintéticas do tipo bottom-up: método hidrotérmico, micro-ondas e via forno mufla, a partir de diferentes partes do azevém (espiguetas e folhas). Em todas as amostras foram utilizadas somente água Milli-Q® como solvente, e testadas diferentes condições sintéticas visando a otimização das metodologias. Seis amostras foram caracterizadas quanto à sua estrutura e suas propriedades ópticas por espectroscopia UV-Vis, espectroscopia de Fluorescência molecular, espectroscopia de Infravermelho (FTIR), espectroscopia Raman e Microscopia Eletrônica de Transmissão, além de caracterizações preliminares sob luz ultravioleta (UV–C). A microscopia confirmou a presença de nanopartículas nas amostras analisadas, com diâmetros entre 5 e 10 nm. As análises de FTIR sugerem que existe pouca quantidade de grupos nitrogenados e uma possível presença de grupos sulfonados, além de diferentes grupos oxigenados, provenientes da matéria-prima. Foram observados sinais característicos da presença de carbonos sp3 e sp2. As análises Raman sugerem haver um grande caráter cristalino nas nanopartículas, devido à presença da banda G (1600 cm-1), reforçada pela presença de carbono sp2 observadas por FTIR. As amostras apresentaram emissão fluorescente dependente do comprimento de onda de excitação, predominantemente na região entre 430 e 470 nm, de cor azul, com rendimento quântico de até 11%. Foram realizados estudos preliminares que sugerem a capacidade dos PQCs atuarem como sensores fluorescentes para a detecção de íons Cr6+ em água, por apresentarem efeitos de supressão de fluorescência na presença de baixas concentrações do metal. |
| Abstract: | This research presents a green synthesis of carbon quantum dots (CQDs) - a class of multifunctional organic nanoparticles, biocompatible and fluorescent emitters, with a wide application area - from Lolium perenne, a plant popularly known as ryegrass. The obtained CQDs were synthesized by three bottom-up process: hydrothermal, microwave and muffle, from different parts of the ryegrass (spikelets and leaves). Ultrapure water (Milli-Q®) was the only solvent used and, different synthetic conditions tested. Six samples were characterized, regarding molecular structure and optical properties, by UV-Vis spectroscopy, molecular fluorescence spectroscopy, infrared spectroscopy (FTIR), Raman spectroscopy and Transmission Electron Microscopy (TEM), as well as qualitative characterizations under ultraviolet light (UV-C). TEM confirmed the presence of nanoparticles with diameters between 5 and 10 nm. FTIR suggested that there are a few nitrogen groups and a possible presence of sulfonated groups, besides different oxygenated groups. Raman spectroscopy indicated that there is a great crystalline character in the nanoparticles, due to the presence of the G band (1600 cm-1), reasserting the presence of sp2 carbon found by FTIR. The samples were fluorescent emission dependent on the excitation wavelength, predominantly in the region between 430 – 470 nm, shown blue color, and quantum yield up to 11%. Preliminary studies have suggested the ability of CQDs to act as fluorescent sensors for the detection of Cr6 + ions in water, as they have fluorescence suppression effects in the presence of low concentrations of the metal. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/15874 |
| Aparece nas coleções: | TD - Tecnologia em Processos Químicos |
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