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Carbon dots derivados da folha de mangueira (Mangifera indica): síntese, caracterização e aplicação em filmes poliméricos luminescentes

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Este trabalho apresenta a síntese de Carbon Dots (CDs) sustentáveis a partir de folhas de mangueira (Mangifera indica) por método assistido por micro-ondas (mg-CDs) e sua aplicação em filmes poliméricos (mg-CDs-F). Os mg-CDs apresentaram tamanho médio de 4,82 ± 0,15 nm, com distribuição abaixo de 10 nm. O FTIR indicou grupos funcionais oxigenados (–OH, C–O, C=C), associados à presença de compostos naturais como mangiferina na superfície dos CDs. O dado de UV-Vis demonstrou absorções em 210 nm, referente ao núcleo grafítico e 270 nm associado aos grupos carbonila, enquanto a fotoluminescência apresentou três bandas de emissão (λ = 430, 545 e 668 nm), permitindo emissão multicolor e luz branca (CIE ≈ (0,35; 0,33); CCT ≈ 4294 K). Os CDs exibiram excelente fotoestabilidade, com decaimento de intensidade de emissão < 10% após 60 min. Além disso, o estudo preliminar da incorporação dos mg-CDs em filmes poliméricos de PVA, apresentou mudança de emissão para a região predominantemente do verde devido à interação com grupos –OH da matriz. Esses resultados demonstram o potencial dos mg-CDs-F como camada conversora de luz em LEDs, oferecendo uma alternativa sustentável e de baixo custo para aplicações em iluminação.
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Carbon dots derivados da folha de mangueira (Mangifera indica): síntese, caracterização e aplicação em filmes poliméricos luminescentes

  • DOI: https://doi.org/10.22533/at.ed.3611125040413

  • Palavras-chave: Dual emissão, Emissão branca, Álcool Polivinílico.

  • Keywords: Dual emission, White emission, Polyvinyl Alcohol.

  • Abstract: This work presents the synthesis of sustainable Carbon Dots (CDs) from mango leaves (Mangifera indica) using a microwave-assisted method (mg-CDs) and their application in polymeric films (mg-CDs-F). The mg-CDs showed an average size of 4.82 ± 0.15 nm, with a distribution below 10 nm. FTIR indicated oxygenated functional groups (–OH, C–O, C=C), associated with the presence of natural compounds such as mangiferin on the CDs’ surface. UV-Vis data demonstrated absorptions at 210 nm, related to the graphitic core, and 270 nm associated with carbonyl groups, while photoluminescence exhibited three emission bands (λ = 430, 545, and 668 nm), enabling multicolor and white light emission (CIE ≈ (0.35; 0.33); CCT ≈ 4294 K). The CDs displayed excellent photostability, with emission intensity decay < 10% after 60 min. Furthermore, the preliminary study of incorporating mg-CDs into PVA polymeric films showed a shift in emission toward the predominantly green region due to interaction with –OH groups of the matrix. These results demonstrate the potential of mg-CDs-F as a light-converting layer in LEDs, offering a sustainable and low-cost alternative for lighting applications.

  • Orlando Lucas De Lima Calado
  • Steffano Felix de Oliveira Silva
  • Livia Elias da Silva
  • Islaine Elí Lima Gomes
  • Cintya D' Angeles do Espirito Santo Barbosa
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