Síntese verde de nanocompósitos de pontos quanticos de “CdTe” com nanotubos de carbono por via eletroquímica

Abstract

Este trabalho apresenta os resultados da síntese de nanocompósitos com pontos quânticos (PQs) de CdTe ancorados na superfície de nanotubos de carbono de múltiplas paredes (NTCMP). Nanotubos dopados com nitrogênio NTCMP-Nx também foram testados. Os nanotubos foram funcionalizados por oxidação, seguido da reação com o agente de ligação cisteamina, para ancoragem dos PQs. Foi utilizada uma rota de síntese eletroquímica dos PQs de CdTe por ser considerada uma rota mais limpa (química verde) que evita o uso de solventes orgânicos e substâncias tóxicas, e também pela maior eficiência energética, sem aquecimento e em curtos tempos de reação (15 min). Na célula eletroquímica o telúrio foi reduzido in situ para reagir com sais de cádmio, em presença de cisteamina ou ácido mercaptopropiônico como agentes estabilizantes. Foi utilizado um leve tratamento por aquecimento, durante diferentes períodos de tempo, para reduzir a dispersão do tamanho das nanopartículas, levando à obtenção de PQs com alta intensidade luminescente e emissões que podem variar do verde (540 nm) ao vermelho (650 nm), de acordo com o tempo de aquecimento (tamanho das partículas). As propriedades dos nanocompósitos e as diferenças entre o uso de NTCMP ou NTCMP-Nx foram estudadas por diversas técnicas de caracterização. As microscopias eletrônicas de varredura (MEV) e de transmissão de alta resolução (MET-AR) mostraram que o processo de ancoragem dos PQs-CdTe ocorre na superfície dos nanotubos, o qual foi promovido pela funcionalização dos NTCs. Mapas de espectroscopia de raio-x por energia dispersiva (EED) no MET-AR confirmaram a presença de CdTe nos PQs ancorados nos nanotubos. A microscopia mostrou uma distribuição bimodal de diâmetros dos PQs, com a maioria dos tamanhos abaixo de 5,0 nm, e alguns poucos com diâmetros acima de 10,0 nm. A análise por difração de raio-x mostrou que os PQs-CdTe têm boa cristalinidade com estimativa de diâmetro médio de 2,8 nm.