Síntese e caracterização de pontos quânticos de CdTe e CdS/Cd(OH)₂ revestidos com sílica

Abstract

Materiais semicondutores nanoestruturados em regime de confinamento quântico, também conhecidos como pontos quânticos, PQs, que correspondem desde 1998 a uma nova classe de fluoróforos, sofrem influência do tamanho em suas propriedades ópticas. Além dos efeitos quânticos, a modificação química da superfície também tem um grande efeito sobre suas propriedades óticas e elétricas. Uma forma de contornar os problemas decorrentes de modificações químicas na superfície impostas pela vizinhança é o recobrimento de PQs com algum material pouco reativo, tal como a sílica (SiO₂), quimicamente estável e que propicia excelente isolamento do meio. O presente trabalho visou desenvolver e otimizar metodologias que resultassem no recobrimento superficial de pontos quânticos de CdTe e CdS/Cd(OH)₂ com sílica (SiO₂) de forma tanto a propiciar melhor estabilidade de suas propriedades ópticas em meio biológico bem como minimizar a liberação de componentes citotóxicos presente nas partículas. As nanopartículas de CdTe e CdS/Cd(OH)₂ foram sintetizados em meio aquoso segundo metodologias baseadas em química coloidal, descritas na literatura, aplicando polifosfato de sódio, ácido mescaptosuccínico (MSA) e ácido mercaptopropiônico (AMP) como agentes estabilizantes. A silanização aplicou o método de Stöber usando o tetraetilortossilicato (TEOS) como precursor da sílica em meio básico. Foi realizado um estudo sistemático variando-se as condições experimentais (concentração de TEOS, de NH₄OH e volume de EtOH) para a silanização do CdTe-MSA. As nanopartículas obtidas após o processo de silanização foram caracterizadas por espectroscopia de absorção eletrônica, espectroscopia de emissão e excitação, bem como através de espectroscopia de absorção na região do infravermelho. As frequências de absorção observadas no espectro de infravermelho demonstram a presença de sílica. De uma forma geral, as nanopartículas de CdTe-MSA (3 nm) e as de CdS/Cd(OH)₂ (5 nm) silanizadas obtiveram uma estabilidade e intensidade de fluorescência maior que as nanopartículas não-silanizadas.