SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE PUNTOS CUÁNTICOS DE CDS MEDIANTE DISEÑO EXPERIMENTAL

AYLEN DI TOCCO; GABRIELA VALERIA PORCAL; HÉCTOR, FERNÁNDEZ; MARÍA ALICIA, ZON; SEBASTIÁN NOEL ROBLEDO; FERNANDO JAVIER ARÉVALO

La Plata

Congreso; XXII CAFQUI virtual; 2021

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica (aaiFQ)

Introducción: Los puntos cuánticos (QDs) son muy conocidos por sus emisiones de radiación estrechas, intensas y ajustables por tamaño que abarcan todo el intervalo de color visible, lo que los hace atractivos para la investigación básica y para aplicaciones en diversos campos1. En la síntesis de QDs CdS, son muchos los factores que afectan la intensidad de fluorescencia, por lo que es necesaria la implementación de un diseño experimental para modelar y optimizar la intensidad de emisión. El objetivo de este trabajo fue optimizar las variables involucradas en la síntesis de QD CdS en función de la intensidad de emisión de las mismas. Resultados: Se realizó una selección de las variables involucradas en la síntesis de QDs CdS para determinar cuáles influyen significativamente sobre su intensidad de emisión mediante la implementación de un diseño factorial completo. Se encontró que todos los factores fueron significativos a excepción del tiempo de reacción. Luego, se implementó un diseño central compuesto para generar una superficie de respuesta teniendo como finalidad la maximización de la intensidad de fluorescencia. Del análisis de esta superficie de respuesta se obtuvieron las condiciones óptimas de las variables, las que fueron: concentraciones de CdCl2, Na2S y AMP de 8,2 mM, 6,5 mM y 64,54 mM, respectivamente, temperatura entre 25 a 70 °C. Posteriormente, las muestras sintetizadas bajo las condiciones óptimas se purificaron por precipitación. Se probaron distintos solventes orgánicos que separaron poblaciones de diferentes tamaños de QDs CdS y mejoraron la señal de emisión. El solvente con mejor rendimiento fue el etanol. Los QDs CdS resultantes se caracterizaron usando las técnicas espectroscópicas UV-vis y fluorescencia y FT-IR. También se caracterizaron por HR-TEM y dispersión dinámica de luz (DLS). Se obtuvo un coeficiente de extinción molar de 104197 cm-1M-1, el número de moléculas de CdS por nanocristal de 75 partículas por cristal, y un rendimiento cuántico de 0,95%. La energía de band gap determinada fue de 2,99 eV. El diámetro QDs CdS fue terminado por espectroscopía UV-vis, DLS y HR-TEM, siendo su valor de (5,9 ± 0,3) nm.Conclusiones: Se obtuvieron QDs CdS muy reproducibles utilizando las herramientas quimiométricas y fueron caracterizados exitosamente.