Obtenção de quantum dots de óxido de zinco pela técnica sol-gel em atmosfera de nitrogênio

Abstract

Quantum Dots (QDs) são nanopartículas (NPs) formadas de um material semicondutor de dimensão que varia de 2 a 10 nm, composto por elementos dos grupos II-VI, III-V e IV-VI. Este material é uma porção da matéria onde os buracos e elétrons estão confinados quanticamente em todas as três dimensões espaciais, onde há absorção de determinadas frequências e comprimentos de onda e, emissão em outras, gerando luminescência a partir da excitação do material. O material utilizado para a síntese é o óxido de zinco (ZnO), um material semicondutor que apresenta um band gap de 3,37 eV. Este material vem ganhando espaço no mercado pela sua vasta gama de aplicações e sua baixa toxicidade quando comparado aos elementos comumente empregues nos pontos quânticos, como cádmio e chumbo, sendo então uma solução mais amigável ao meio ambiente. Entre as aplicações mais promissoras estão as sondas biológicas fluorescentes, sensores e televisores de QDs, além de lasers aleatórios, varistores e transdutores piezoelétricos que vêm sendo estudados. A rota de síntese utilizada foi a técnica sol-gel, um método de alta pureza e homogeneidade química, realizada à temperatura ambiente e em atmosfera de N2 . Para a síntese, os materiais utilizados foram: acetato de zinco, hidróxido de sódio e álcool metílico. Obteve-se NPs com tamanho de aproximadamente 2 nm (estimado por meio da relação de Scherrer), com emissão na cor amarela e alta fotoestabilidade.