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http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/13879
Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Título: | Filme fluorescente a base de carbon dots derivados do extrato de limão aplicado em termometria |
Autor(es): | Silva, Livia Elias da |
Primeiro Orientador: | Barbosa, Cintya D' Angeles do Espirito Santo |
metadata.dc.contributor.referee1: | Adrian, Aracelis Jose Pamphile |
metadata.dc.contributor.referee2: | Nascimento, Sendy Melissa Santos do |
Resumo: | Os nanomateriais luminescentes vêm atuando no desenvolvimento de termômetros que apresentam alta sensibilidade, medição não invasiva e ampla faixa de detecção. Nessa perspectiva, o presente trabalho buscou desenvolver nanopartículas luminescentes de carbono (Carbon Dots/CDs) e produzir um filme fluorescente baseado nos CDs para avaliar seu potencial como sensor térmico e agente antioxidante. Para tanto, as NPs foram sintetizadas a partir do extrato aquoso do bagaço de limão por um método simples e rápido via micro-ondas e o filme polimérico foi produzido incorporando os CDs em PVA (Poli álcool vinílico). Os Carbon Dots obtidos (CD-L) foram caracterizados utilizando as técnicas HRMET, FTIR, UV-VIS e PL. As imagens de HRTM mostraram que o CD-L possui formato esférico e tamanho inferior a 10 nm, com distribuição média de 2,47 ± 0,47 nm. O FTIR indicou a presença de grupos OH, C-H, C=O, C=C e C-N na superfície do CD-L, característicos dos grupos presentes na composição do limão. O espectro de UV-Vis demonstrou picos de absorções associados às transições eletrônicas π - π * (C=C) e n - π *(C=O/C-N) do núcleo grafítico e dos grupos superficiais do CD-L. Por meio da PL, foi constatada a forte fluorescência do CD-L na região do azul (446 nm), independente da excitação. A fotoestabilidade do material também foi avaliada durante 60 min, sob excitação UV contínua de 330 nm, e a intensidade de emissão praticamente não foi alterada. O rendimento quântico do CD-L foi calculado, usando como referência o sulfato de quinina, e apresentou RQ= 10%. Ademais, a atividade antioxidante do CD-L foi estudada utilizando HOCl e O2●˗ , porém apresentou maior potencial de eliminação nos testes de HOCl, demonstrando ser eficiente na captura de espécies reativas de oxigênio de importância biológica. Em contato com células de fibroblastos de pele humana não tumoral (HFF-1), o CD-L apresentou baixa citotoxicidade, mantendo a viabilidade celular acima de 85% em concentrações de até 1000 µg/mL. Por fim, o filme fluorescente produzido (Film-L) conseguiu manter as propriedades luminescentes do CD-L e apresenta potencial para ser aplicado como sensor térmico, o qual possui sensibilidade térmica relativa máxima de 2,69% K -1 a 333 K e estabilidade para ser usado em vários ciclos. |
Abstract: | Luminescent nanomaterials have been actively involved in the development of thermometers with high sensitivity, non-invasive measurement, and a wide detection range. In this study, we aimed to develop luminescent carbon nanoparticles (Carbon Dots/CDs) and create a fluorescent film based on CDs to assess their potential as a thermal sensor and antioxidant agent. To achieve this, the NPs were synthesized from the aqueous extract of lemon pomace using a simple and rapid microwaveassisted method, and the polymeric film was produced by incorporating the CDs in PVA (Polyvinyl alcohol). The resulting Carbon Dots (CD-L) were characterized using HRMET, FTIR, UV-VIS, and PL techniques. HRTEM images demonstrated that CD-L exhibited a spherical shape with a size of less than 10 nm, showing an average distribution of 2.47 ± 0.47 nm. FTIR analysis indicated the presence of O-H, C-H, C=O, C=C, and C-N groups on the surface of CD-L, which are characteristic of the groups present in the lemon's composition. The UV-Vis spectrum revealed absorption peaks associated with the electronic transitions π - π * (C=C) and n - π *(C=O/C-N) of the graphitic core and surface groups of CD-L. PL analysis demonstrated strong fluorescence of CD-L in the blue region (446 nm), regardless of the excitation source. The material's photostability was also evaluated by continuous UV excitation at 330 nm for 60 minutes, and the emission intensity remained almost unchanged. The quantum yield of CD-L was calculated using quinine sulfate as a reference and was found to be RQ= 10%. The antioxidant activity of CD-L was assessed using HOCl and O2●˗, revealing a higher elimination potential in HOCl tests, indicating its efficiency in capturing reactive oxygen species of biological significance. When tested on non-tumor human skin fibroblast cells (HFF-1), CD-L demonstrated low cytotoxicity, with cell viability maintained above 85% for concentration up to 1000 µg/ml. Additionally, the produced fluorescent film (Film-L) effectively retained the luminescent properties of CD-L and exhibited potential for use as a thermal sensor, displaying a maximum relative thermal sensitivity of 2.69% K -1 at 333 K and stability for multiple cycles. |
Palavras-chave: | Carbon dots Biomassa Antioxidantes Nanotermômetros Filme Biomass Antioxidant Nanothermometer Film |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal de Alagoas |
Sigla da Instituição: | UFAL |
metadata.dc.publisher.department: | Curso de Química- Licenciatura |
Citação: | SILVA, Livia Elias da. Filme fluorescente a base de carbon dots derivados do extrato de limão aplicado em termometria. 2024. 77 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Licenciatura em Química) – Instituto de Química e Biotecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2023. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/13879 |
Data do documento: | 2-ago-2023 |
Aparece nas coleções: | Trabalhos de Conclusão de Curso (TCC) - Licenciatura - QUÍMICA - IQB |
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