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Title in Portuguese: Síntese e caracterização de pontos quânticos de carbono dopados com nitrogênio
Author: Barbosa, Arthur Silva
Advisor(s): Valentini, Antoninho
Keywords: Óxido de grafeno
Pontos quânticos
Nanotecnologia
Carbono
Issue Date: 2019
Citation: BARBOSA, Arthur Silva. Síntese e caracterização de pontos quânticos de carbono dopados com nitrogênio. 2019. 52 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química Bacharelado) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019.
Abstract in Portuguese: Nano materiais de carbono, tais como os pontos quânticos de carbono e o óxido de grafeno, têm chamado a atenção da comunidade científica nos últimos anos. Suas propriedades físico-químicas, como solubilidade em água, baixa toxicidade, fotoluminescencia sugere diversas aplicações na área tecnológica, tais como a preparação de dispositivos eletrônicos em nano escala e de biossensores. Diversos métodos de síntese de materiais a base de carbono têm sido explorados, porém alguns possuem alto custo. Neste trabalho, nano materiais a base de carbono foram preparados por simples carbonização do ácido cítrico através de tratamento térmico a 200 °C. A dopagem com nitrogênio foi feita empregando melamina juntamente com o ácido cítrico. A caracterização das amostras foi realizada por espectroscopia (UV-VIS, FT-IR, Emissão e Excitação), análise térmica (Termogravimetria e Análise Termodiferencial) e titulação potenciométrica. Os resultados mostram que a inserção de nitrogênio através da dopagem, promoveu aumento de intensidade na fotoluminescência das amostras. Por meio das técnicas de FT-IR e da titulação ácido-base, foi evidenciado a inserção de nitrogênio na estrutura carbonácea, com formação de grupos amida secundária. O número de sítios ácidos de cada amostra é de difícil determinação via titulação ácido-base devido a presença de grupos funcionais sujeitos a reação de hidrólise; o que afeta diretamente na determinação dos grupos ácidos. Embora a dopagem com nitrogênio possibilita a determinação do ponto de equivalência com maior exatidão.
Abstract: Carbon nanomaterials, such as carbon quantum dots and graphene oxide, have received the attention of the scientific community in recent years. Its physical and chemical properties, such as water solubility, low toxicity, photoluminescence, suggest several applications in the technological area, such as the preparation of electronic devices at nanoscale and biosensors. Several methods of synthesis of carbon-based materials have been explored, but some have a high cost. In this work, carbon based nano materials were prepared by simple carbonization of citric acid by heat treatment at 200 °C. Nitrogen doping was done using melamine along with citric acid. The characterization of the samples was performed by spectroscopy (UV-VIS, FT-IR, Emission and Excitation), thermal analysis (Thermogravimetry and Thermodifacial Analysis) and potentiometric titration. The results show that the insertion of nitrogen through doping promoted an increase in the intensity of photoluminescence of the samples. By means of the FT-IR and acid-base titration techniques, the insertion of nitrogen into the carbonaceous structure was evidenced, with the formation of secondary amide groups. The number of acid sites in each sample is difficult to determine via acid-base titration due to the presence of functional groups subject to the hydrolysis reaction; which directly affects the determination of acid groups. Although doping with nitrogen makes it possible to determine the equivalence point with greater accuracy.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/43786
metadata.dc.type: TCC
Appears in Collections:QUÍMICA - BACHARELADO - Monografias

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