Estudo de novas rotas sintéticas para obtenção de nanocristais ternários de seleneto de prata e ferro em meio coloidal aquoso

Abstract

Os nanomateriais têm sido bastante explorados por apresentarem propriedades físico-químicas únicas. Os pontos quânticos (PQs) são nanopartículas (NPs) de tamanhos na faixa de 1 a 20 nm e são afetadas pelo regime de confinamento quântico. Os PQs podem ser aplicados em coleta de energia, sensores, biologia, medicina, entre outros. Tradicionalmente, os PQs são sintetizados como semicondutores binários II-VI, porém os PQs à base de cádmio são tóxicos ao organismo humano, apesar de serem bastante explorados por suas excelentes propriedades ópticas. Além disso, esses PQs são geralmente sintetizados em solventes orgânicos, o que limita sua aplicação em sistemas biológicos. Uma alternativa ao uso desses PQs são os semicondutores ternários sintetizados em meio aquoso preparados, principalmente, a partir dos elementos dos grupos I-III-VI e receberam bastante atenção pela sua baixa toxicidade, suas propriedades ópticas ajustáveis, grandes coeficientes de absorção, alta eficiência de conversão e valores reduzidos de bandgap. O AgFeSe2 é um bom candidato que possui as características citadas acima e ainda tem sido pouco explorado na literatura. Deste modo, o presente trabalho possui como objetivo o estudo de um método de síntese para o semicondutor ternário AgFeSe2 estabilizado com o ácido 3-mercaptossuccínico (MSA), em meio aquoso. Para tal, foram estudados como os fatores: proporção entre os reagentes, temperatura, uso ou não de atmosfera inerte, e pH que influenciam na estabilidade e propriedades ópticas das NPs de AgFeSe2. Foi verificado que sem o uso de gás e usando MPA as soluções não permaneceram estáveis do ponto de vista coloidal. Com o uso da atmosfera inerte e MSA, foi possível obter duas sínteses que se mantiveram estáveis por mais de 4 meses. Foram realizadas caracterizações por Espectroscopia de Absorção e Emissão, além de análises de DRX e ICP-OES que exibiram bandas alargadas e sem emissão na região analisada. Por DRX foi possível inferir que houve a formação de uma mistura de materiais, incluindo estruturas de óxido de ferro. Serão necessárias novas análises para melhores conclusões sobre a composição.