Síntese e caracterização de pontos quânticos de carbono para aplicações biológicas e eletrônicas: novos materiais funcionais

Abstract

Os pontos quânticos (PQs) são materiais de dimensões nanométricas que apresentam uma variedade de propriedades físico-químicas, podendo ser obtidos por meio de elementos orgânicos e inorgânicos, tornando-os extremamente versáteis com inúmeras aplicações tecnológicas. Os PQs obtidos a partir de materiais orgânicos apresentam características que os diferenciam dos PQs inorgânicos, tais como: baixa toxicidade, baixo custo de síntese e biocompatibilidade e rendimento quântico equivalente ou superior. Com base nisso, este estudo tem como objetivo a síntese e a caracterização de pontos quânticos de carbono (PQCs) dopados com boro e íons metálicos para a obtenção de um material fluorescente com alto rendimento quântico. Para isso, o material de partida selecionado é o 1,3,6-trinitropireno, o qual foi obtido através da reação de nitração do pireno. A síntese dos PQCs é realizada a partir da abordagem bottom-up utilizando a rota solvatotérmica. Até o momento, a metodologia de síntese foi testada em dois solventes, o tolueno e o DMF. A síntese com DMF resultou em nanopartículas com maior intensidade de fluorescência, o que tornou este solvente o padrão para as próximas sínteses. O aquecimento do reator durante a síntese foi feito por um dispositivo que usa microcontrolador ESP32 e uma abraçadeira térmica de mica. O uso desse sistema permitiu o controle preciso da temperatura, garantindo o sucesso nas sínteses. Nas próximas etapas, íons metálicos serão adicionados aos materiais precursores com o intuito de obter PQCs com diferentes propriedades ópticas e elevado rendimento quântico. Os materiais selecionados serão utilizados para um estudo de sua aplicação em concentradores solares luminescentes.