Obtenção de nanocristais semicondutores de CdTe via síntese in situ em matrizes mesoporosas MCM-41 para aplicação em sensores eletroquímicos na detecção de íons Cu2+

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, José Carlos dos
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFS
Texto Completo: https://ri.ufs.br/handle/riufs/3467
Resumo: CdTe semiconductor nanoparticles have unique optical properties, which can be tunable sizes, due to the quantum confinement effect. In the present work, stable CdTe nanocrystals were grown in the mesoporous environment of thiol-functionalized MCM-41 mesoporous silica from an approach employing 3-mercaptopropionic acid, an efficient capping agent. The obtained materials were characterized by infrared spectroscopy, N2 dessortion/adsorption, UV-Vis emission and absorption spectroscopy, transmission electron microscopy (TEM) and electrochemical characterization; X-ray diffraction (XRD) and thermogravimetric analyses were used to MCM-41 silica. The emission properties of CdTe were found to be dependent on the proportion of mesoporous matrix used in the synthesis, yielding CdTe nanocrystals emitting below the wavelength range usually obtained from aqueous colloidal synthesis. The detection of Cu2+ ions using modified carbon paste electrodes by anodic stripping voltammetry was possible only with samples of CdTe in situ, evidencing the role of the semiconductor as active phase. The most active sample obtained here was exactly that containing the lowest CdTe loading, showing it is possible to reduce the dosage of Cd-containing nanocrystals while improving their properties, which is crucial to concretize applications of CdTe nanocrystals.
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The obtained materials were characterized by infrared spectroscopy, N2 dessortion/adsorption, UV-Vis emission and absorption spectroscopy, transmission electron microscopy (TEM) and electrochemical characterization; X-ray diffraction (XRD) and thermogravimetric analyses were used to MCM-41 silica. The emission properties of CdTe were found to be dependent on the proportion of mesoporous matrix used in the synthesis, yielding CdTe nanocrystals emitting below the wavelength range usually obtained from aqueous colloidal synthesis. The detection of Cu2+ ions using modified carbon paste electrodes by anodic stripping voltammetry was possible only with samples of CdTe in situ, evidencing the role of the semiconductor as active phase. The most active sample obtained here was exactly that containing the lowest CdTe loading, showing it is possible to reduce the dosage of Cd-containing nanocrystals while improving their properties, which is crucial to concretize applications of CdTe nanocrystals.Nanopartículas semicondutoras de CdTe possuem propriedades ópticas únicas ajustáveis, que são dependentes de seus tamanhos, devido ao efeito do confinamento quântico. No presente trabalho, nanopartículas estáveis de CdTe foram sintetizadas confinadas em um ambiente mesoporoso de uma sílica MCM-41 funcionalizada com grupos tióis, através do método de funcionalização com o uso do ácido 3-mercaptopropiônico. Os materiais obtidos foram caracterizados por espectroscopia vibracional na região do infravermelho, adsorção/dessorção de nitrogênio, espectroscopias eletrônicas de absorção UV-Vis e emissão, microscopia eletrônica de transmissão (MET) e caracterização eletroquímica; já as caracterizações por difração de raios X (DRX) e análise termogravimétrica foram usadas para sílica MCM-41. As propriedades de emissão do CdTe mostraram relação de dependência da proporção da matriz mesoporosa usada nas sínteses, resultando em emissão abaixo da faixa de comprimento de onda usualmente obtido para CdTe em meio coloidal aquoso. A detecção de íons Cu2+ através de eletrodos de pasta de carbono modificados foi realizada por voltametria de redissolução anódica, a qual apresentou sinal somente para as amostras de CdTe in situ, o que evidenciou o papel do semicondutor como fase ativa do eletrodo. A amostra mais ativa foi aquela que continha a menor proporção CdTe, evidenciando que é possível reduzir a dosagem de Cd2+ nos nanocristais enquanto se aperfeiçoam suas propriedades, o que é crucial do ponto de vista das aplicações de nanocristais de CdTe.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqapplication/pdfporUniversidade Federal de SergipePós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisUFSBrasilMateriaisSemicondutoresSilicaÍonsCompostos de telúrioDetectoresCdTeMCM-41Íons Cu2+SensoresSemiconductorCu2+ ionsSensorsENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICAObtenção de nanocristais semicondutores de CdTe via síntese in situ em matrizes mesoporosas MCM-41 para aplicação em sensores eletroquímicos na detecção de íons Cu2+Obtaining semiconductors nanocrystals CdTe by synthesis in situ into mesoporous of MCM-41 matrix for application electrochemical sensors in the Cu2+ ions detectioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSinstname:Universidade Federal de Sergipe (UFS)instacron:UFSTEXTJOSE_CARLOS_SANTOS.pdf.txtJOSE_CARLOS_SANTOS.pdf.txtExtracted texttext/plain183407https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/3467/2/JOSE_CARLOS_SANTOS.pdf.txte29c29a628a95aa2f9a84d59c1ddadeaMD52THUMBNAILJOSE_CARLOS_SANTOS.pdf.jpgJOSE_CARLOS_SANTOS.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1239https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/3467/3/JOSE_CARLOS_SANTOS.pdf.jpg259a47a188b085b32a66b9004713d8a2MD53ORIGINALJOSE_CARLOS_SANTOS.pdfapplication/pdf2865510https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/3467/1/JOSE_CARLOS_SANTOS.pdf0828cd1a222d9960a83e01609ef49569MD51riufs/34672017-11-27 21:29:57.515oai:ufs.br:riufs/3467Repositório InstitucionalPUBhttps://ri.ufs.br/oai/requestrepositorio@academico.ufs.bropendoar:2017-11-28T00:29:57Repositório Institucional da UFS - Universidade Federal de Sergipe (UFS)false
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