Obtención y caracterización de puntos cuánticos de grafeno por ablación láser y su estudio como sensor fluorescente de biomoléculas

Hernández Velázquez, Daniel (2019) Obtención y caracterización de puntos cuánticos de grafeno por ablación láser y su estudio como sensor fluorescente de biomoléculas. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

En los últimos años, ha habido una amplia investigación sobre puntos cuánticos (QD) basados en materiales 2D. En particular, los puntos cuánticos de grafeno (GQD) han atraído mucha atención deb ido a sus excelentes propiedades ópticas y eléctricas, baja toxicidad y biocompatibilidad. Además, las propiedades optoelectrónicas pueden ser moduladas modificando la microestructura y el tamaño de los GQDs. En este trabajo, se realizó la síntesis de GQD por ablación con láser pulsado en medio líquido, irradiando un objetivo de grafito en un medio líquido de dimetilformamida y utilizando un láser pulsado con longitud de onda 1064 nm. Para inducir modificaciones en el material, se preparó un blanco de grafito modificado con una fuente de nitrógeno (melamina). Los QD sintetizados se caracterizaron por espectroscopia de FTIR y Raman, además, para obtener información de la modificación y ambiente químico, los materiales fueron analizados por espectroscopia fotoelectrónica de rayos X. Las propiedades ópticas fueron evaluadas por absorción UV-Vis-NIR y espectroscopia de fluorescencia. La morfología y microestructura se analizó por microscopia electrónica de transmisión (TEM). Los GQD modificados mostraron un alto contenido de nitrógeno y una fuerte emisión de fluorescencia, atribuidos a la microestructura y funcionalización química en diferentes ambientes, sustitucional, pirró lico y amino. Los resultados de TEM mostraron que los QDs presentan estructura cristalina grafítica. La morfología de los GQDS no se vio modificada con tratamientos térmicos adicionales. Las dispersiones coloidales se estudiaron como sensores fluorescentes de biomoléculas tales como tetraciclina, dopamina y ácido úrico, mostrando resultados prometedores.

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