Síntese e caracterização de nanopartículas de carbono

Abstract

Foram sintetizados C-dots dispersos em líquidos iônicos via ablação a laser, para investigar a influência do meio estabilizante sobre as propriedades fotoluminescentes. Foi utilizado um laser Nd:YAG pulsado, com comprimento de onda de 1064 nm e 20 Hz de frequência para irradiar pó de carbono grafite durante duas horas. Foram usados três líquidos iônicos: BMI-BF4, BMI-NTf2 e OMI-NTf2, que podem estabilizar os C-dots sem passivar a superfície. As imagens de microscopia eletrônica de transmissão (MET) indicam que os C-dots têm forma esférica, com diâmetro médio de 2,9 nm, 3 nm e 1,5 nm. As imagens de MET de alta resolução (METAR) revelaram uma estrutura cristalina com distância interplanar de 0,32 nm. O espectro de fluorescência, excitando as amostras em 360 nm, mostrou uma fluorescência branca com pico próximo a 450 nm. A intensidade da fluorescência varia de acordo com o líquido iônico, sendo que a mais intensa corresponde aos C-dots estabilizados em BMI-NTf2, com rendimento quântico próximo a 28%.

Carbon nanoparticles were synthesized in ionic liquids by laser ablation, to investigate the influence of stabilizing agent on photoluminescence properties. It was used a Nd:YAG pulsed laser with a wavelength of 1064 nm and 20 Hz of frequency to irradiate graphite powder for two hours. It were utilized three ionic liquids: BMI-BF4, BMI-NTf2 and OMI-NTf2, which can stabilize the C-dots without to passivate their surface. The transmission electron microscopy (TEM) indicated that C-dots have spherical shape with average diameter of 2.9 nm, 3 nm and 1.5 nm. High-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) images show a crystal structure with interplanar distance of 0.32 nm. The photoluminescence spectrum, exciting the samples in 360 nm, shows a white photoluminescence that peaks in 450 nm. The photoluminescence intensity changes according to ionic liquid and the most intense correspond to C-dots stabilized in BMI-NTf2, which have quantum yield near to 28%.