Carbon Dots Aplicados na Detecção de Agroquímicos em Solução Aquosa

Abstract

O glifosato, um herbicida organofosforado usado no combate a ervas daninhas, é o agroquímico mais vendido no Brasil e no mundo. Seu uso extensivo nas últimas décadas resultou no acúmulo desse herbicida no solo e em águas superficiais, representando perigo para os ecossistemas e para a saúde humana. Até então, as tradicionais técnicas para detecção desse agroquímico apesar de sensíveis e seletivas, são custosas, demoradas e muitas vezes, complexas. Tendo em vista essa problemática, percebe-se o aumento da procura por métodos de detecção mais acessíveis e sustentáveis. Os carbon dots (CDs) são nanopartículas de síntese verde e fácil com propriedades fluorescentes e por isso, estão sendo cada vez mais utilizados como sensores para detecção de agroquímicos em matrizes aquosas. Além disso, os CDs apresentam vantagens como boa biocompatibilidade e baixa toxicidade, possibilitando sua aplicação em diversos campos. A dopagem dessas nanopartículas com heteroátomos é uma estratégia bastante estudada por ser capaz de ajustar suas propriedades e estrutura. Nesse estudo, carbon dots foram sintetizados por meio do método hidrotermal, utilizando ora-pro-nóbis (Pereskia aculeata) como precursor. Um planejamento experimental Box-Behnken foi realizado para avaliar a influência de três dopantes (boro, nitrogênio e fósforo) no rendimento quântico. Os CDs sintetizados demonstraram rendimentos quânticos variando entre 2,51 a 7,46%, sendo o RQ máximo alcançado por CDs dopados apenas com nitrogênio. Os carbon dots de maior rendimento foram caracterizados por meio de espectroscopia UV-Vis e de fluorescência e espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), que revelaram um comprimento de onda de emissão máximo de 435 nm e os grupos funcionais presentes em sua superfície. Todos os carbon dots sintetizados foram aplicadas como sensores com o propósito de detectar glifosato em água. A extinção da fluorescência provocada ao adicionar os CDs em solução de glifosato indicou uma performance promissora das nanopartículas, caracterizando um método sustentável, rápido e de baixo custo para detecção desse pesticida em corpos aquosos.