Eletrossíntese, caracterização e aplicação de QDs do tipo II-VI e V-VI

Abstract

Neste trabalho, com apelo à química verde, metodologias eletroquímicas onepot foram desenvolvidas em meio aquoso para a produção de Pontos Quânticos (Quantum Dots, QDs) do tipo II-VI e V-VI. Para o desenvolvimento de uma metodologia totalmente eletroquímica, QDs de CdX (X = Te, Se, S) foram sintetizados como prova de conceito, sendo utilizado um anodo de sacrifício de cádmio e um macroeletrodo de grafite/calcogênio em pó como catodo, estabilizados pelo ácido 3-mercaptopropiônico (MPA). Como consequência, os QDs de CdX-MPA apresentaram rendimento quântico máximo de 10%, estrutura cristalina de blenda de zinco e viabilidade celular > 87% para todos sistemas estudados. Os QDs apresentaram dependência temporal na atividade endocítica em células HeLa. QDs de Bi₂S₃ estabilizados pelo MPA foram sintetizados pela primeira vez via eletroquímica através dessa metodologia e sensibilizaram nanotubos de TiO₂ para a produção de células fotoeletroquímicas, onde o tratamento térmico das nanopartículas se mostrou essencial para a modulação de suas propriedades estruturais. Após o tratamento térmico a 95°C por 15 minutos, os QDs de Bi₂S₃-MPA apresentaram estrutura ortorrômbica e tamanho médio de 4,3 nm. A sensibilização de nanotubos (NTs) de TiO₂ com QDs de Bi₂S₃-MPA foi estudada, onde foi obtido um aumento de 3,2 vezes na densidade de fotocorrente dos NTs irradiados com um simulador solar (filtro AM 1.5G, 50 mW.cm⁻²) e atividade na região do visível, proporcionada pela presença dos QDs de Bi₂S₃.