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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/47747| Document type: | Trabalho de Conclusão de Curso |
| Access type: | Acesso Aberto |
| Title: | Síntese e caracterização de pontos quânticos de carbono a partir da pirólise da palha de milho e oxidação dos produtos |
| Alternate title (s): | Synthesis and characterization of carbon quantum dots from the pyrolysis of corn straw and oxidation of the products |
| Author: | Almeida, Jonatas Augusto da Silva |
| First Advisor: | Assunção, Rosana Maria Nascimento de |
| First coorientator: | Sobreira, Henrique de Araújo |
| First member of the Committee: | Farfán, Ana Melva Champi |
| Second member of the Committee: | Castro, Elisangela Aparecida y |
| Summary: | Os pontos de carbono (carbon dots – CDs) têm atraído grande interesse científico devido às suas propriedades ópticas únicas, biocompatibilidade e versatilidade de aplicações, incluindo o emprego em sensores, bioimagem e catálise, o que motiva a busca por métodos sustentáveis de síntese a partir de fontes renováveis. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo a produção de pontos de carbono (carbon dots – CDs) a partir da palha de milho, utilizando o processo de pirólise e a reação posterior dos produtos como método de síntese. A palha de milho seca e em pequenos pedaços foi submetida à temperatura de 300 °C em mufla, com adição de 3 mL de ácido nítrico (HNO₃) como agente oxidante. A temperatura e o tempo de exposição foram variáveis determinantes na formação dos CDs. Foram preparadas seis amostras com tempos de tratamento de 1, 2 e 3 horas, permitindo a análise das alterações estruturais e ópticas. A caracterização por espectroscopia no infravermelho (FTIR) indicou a presença de grupos funcionais nitrogenados, evidenciando a carbonização do material. Os espectros de absorção no ultravioleta-visível (UV-Vis) apresentaram bandas entre 270 e 340 nm, associadas às transições π-π* das ligações C=C da estrutura grafítica, e uma banda em torno de 350 nm, atribuída a transições n-π* do grupo carbonila (C=O). Observou-se ainda emissão de luminescência nas amostras quando excitadas em determinados comprimentos de onda, com variações na intensidade de emissão entre as amostras — desde valores baixos 69 (u.a) até mais elevados 318 (u.a). Essas variações são atribuídas ao tamanho das partículas e aos efeitos de confinamento quântico, influenciando diretamente a resposta óptica dos CDs. |
| Abstract: | This study aims to produce carbon dots (CDs) from corn husks using pyrolysis as the synthesis method. The corn husks were subjected to a temperature of 300 °C in a muffle furnace, with 3 mL of nitric acid (HNO₃) used as the oxidizing agent. Temperature and exposure time were key variables in the formation of CDs. Six samples were prepared with treatment durations of 1, 2, and 3 hours to analyze structural and optical changes. Characterization by Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) indicated the presence of nitrogen-containing functional groups, confirming the carbonization of the material. Ultraviolet-visible (UV-Vis) absorption spectra showed bands between 270 and 340 nm related to π-π* transitions of C=C bonds in the graphitic structure, and a band around 350 nm associated with n-π* transitions of carbonyl (C=O) groups. Additionally, luminescence emission was observed when the samples were excited at specific wavelengths, with varying emission intensities—ranging from low 69 (u.a) to high 318 (u.a) depending on particle size and quantum confinement effects, which influence the optical behavior of the CDs. |
| Keywords: | Pontos de Carbono (CDs) palha de milho (PM) fluorescência (FL) Carbon Dots (CDs) Corn Husk (CH) Fluorescence (FL) |
| Area (s) of CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
| Language: | por |
| Country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
| Quote: | ALMEIDA, Jonatas Augusto da Silva. Síntese e caracterização de pontos quânticos de carbono a partir da pirólise da palha de milho e oxidação dos produtos. 2025. 55 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Física) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. |
| URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/47747 |
| Date of defense: | 7-May-2025 |
| Appears in Collections: | TCC - Física (Ituiutaba / Pontal) |
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