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Carbon Dots: Síntese, caracterização e produção de filme fluorescente para aplicação em termometria

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Os Carbon Dots (CDs) vêm ganhando destaque nos últimos anos por apresentar luminescência no espectro visível, biocompatibilidade, sínteses sustentáveis e podem apresentar sensibilidade frente a variação de temperatura. Nessa perspectiva, o presente trabalho buscou sintetizar Carbon Dots para produção de filme fluorescente e avaliar seu potencial como sensor de temperatura. Assim, os CDs foram obtidos por meio do pimentão vermelho via método hidrotermal (CD-PV), e o filme fluorescente foi produzido incorporando o CD-PV em PVA (Poli álcool vinílico) (F/CD-PV). Como resultado, os CDs sintetizados apresentaram tamanho inferior a 10 nm, com distribuição média de 1,55 ± 0,39 nm. O FTIR indicou a presença de grupos oxigenados e nitrogenados em sua superfície, característicos do pimentão vermelho. Além disso, apresentou emissão dependente do comprimento de onda de excitação, com intensidade máxima na região do azul, em 448 nm sob excitação de 360 nm. O filme fluorescente F/CD-PV apresentou boa flexibilidade e transparência, preservou as propriedades luminescentes do CD-PV e exibiu sensibilidade térmica relativa máxima de 0,80 % K-1 a 343 K. Portanto, os resultados apresentados neste trabalho apontam para perspectivas promissoras no campo da termometria luminescente.
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Carbon Dots: Síntese, caracterização e produção de filme fluorescente para aplicação em termometria

  • DOI: https://doi.org/10.22533/at.ed.1232517105

  • Palavras-chave: Nanopartícula, luminescência, nanotermômetro.

  • Keywords: Nanoparticle, luminescence, nanothermometer.

  • Abstract: Carbon Dots (CDs) have gained prominence in recent years due to their visible-spectrum luminescence, biocompatibility, sustainable syntheses, and potential sensitivity to temperature variations. In this context, the present work aimed to synthesize Carbon Dots for the production of a fluorescent film and to evaluate their potential as a temperature sensor. The CDs were obtained from red bell pepper using a hydrothermal method (CD-PV), and the fluorescent film was produced by incorporating CD-PV into PVA (polyvinyl alcohol) (F/CD-PV). As a result, the synthesized CDs exhibited sizes below 10 nm, with an average distribution of 1.55 ± 0.39 nm. FTIR analysis indicated the presence of oxygen-containing and nitrogen-containing groups on their surface, characteristic of red bell pepper. Additionally, they showed excitation-wavelength-dependent emission, with maximum intensity in the blue region at 448 nm under 360 nm excitation. The F/CD-PV fluorescent film presented good flexibility and transparency, preserved the luminescent properties of CD-PV, and exhibited a maximum relative thermal sensitivity of 0.80 % K⁻¹ at 343 K. Therefore, the results presented in this work point to promising prospects in the field of luminescent thermometry.

  • Livia Elias da Silva
  • Orlando Lucas De Lima Calado
  • Islaine Elí Lima Gomes
  • Rodrigo Da Silva Viana
  • Cintya D' Angeles do Espirito Santo Barbosa
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