Síntesis y caracterización de puntos cuánticos de g-C3N4 y su aplicación en sistemas de detección por fluorescencia

Carrasco Castillo, Dulce Esperanza (2021) Síntesis y caracterización de puntos cuánticos de g-C3N4 y su aplicación en sistemas de detección por fluorescencia. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

En este trabajo se presenta la síntesis mecánica de puntos cuánticos (QDs) de g-C3N4 mediante el tratamiento por ultrasonido de dispersiones en agua desionizada, acetona y N,N-dimetilformamida (DMF). Los QDs de g-C3N4 se caracterizaron por espectroscopía de fotones emitidos (XPS) y microscopia electrónica de transmisión (TEM). Se caracterizaron las propiedades ópticas de los materiales mediante espectroscopía de UV-VIS-NIR y espectroscopía de fluorescencia. Posteriormente se evaluó su desempeño como sistemas de detección por fluorescencia para Fe3+, tetraciclina y L-cisteína. Se obtuvieron QDs de g-C3N4 cuasi esféricos de tamaño promedio de 2.5 nm (agua desionizada), 3.5 nm (acetona) y 4.5 nm (DMF) con valores de banda prohibida de 2.59 eV, 2.55 eV y 2.57 eV para agua desionizada, acetona y DMF, respectivamente. Los QDs de g-C3N4 presentaron diferente estructura química en función del medio de dispersión durante la síntesis. Los QDs de g-C3N4 preparados en acetona presentan una mayor proporción de grupos hidroxilo (- OH) lo cual favorece la adsorción de iones Fe3+ por lo que resultaron con mejor desempeño como detector fluorescente para sistema ON-OFF con un rango de concentración de 2.5x10-6 – 1.7x10-3 M. Sin embargo, los QDs de g-C3N4 preparados en agua desionizada y DMF presentaron un mejor desempeño en la detección de tetraciclina con rangos de 3.3x10-5 – 1x10-3 M para ambas dispersiones debido a que se favoreció la interacción tipo π-π. Los QDs de g C3N4 preparados en acetona favorecieron la construcción de detectores ON-OFF ON con un rango de 0 - 0.25 M con L-cisteína, debido a que la presencia de grupos -OH favorece también la adsorción de la L-cisteína.

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