Produção e caracterização de quantum dots de grafeno e sua aplicação em sensores químicos

Resumo

Quantum dots de grafeno (GQD) são fragmentos de grafeno constituídos por uma oupoucas camadas e dimensões laterais menores que 100 nm. Os GQD possuem as interessantes características do grafeno, como elevada razão área superficial/volume e alta condutividade elétrica, além de apresentarem propriedades de fotoluminescência devido ao efeito de confinamento quântico e aos efeitos de borda do material. A síntese dos GQD foi reportada pela primeira vez na literatura em 2010 e, por isso, há ainda um imenso campo de pesquisa científica e tecnológica a ser explorado em relação à obtenção, caracterização das propriedades e aplicações destes materiais. Dentre as aplicações, a utilização de GQD como material constituinte de plataformas híbridas para uso em sensores tem enorme potencial, devido às características supracitadas. Sensores químicos encontram aplicações em diversos setores, incluindo a Agricultura, a qual demanda cada vez mais soluções tecnológicas para aumentar a produção de alimentos e energia com mitigação dos impactos ambientais. Sensores químicos são uma ferramenta útil para auxiliar na otimização dos recursos empregados na Agricultura, bem como podem monitorar resíduos liberados no ambiente devido à ação antropogênica. Neste projeto de doutorado, propomos a obtenção de GQD por rotas inéditas mais viáveis e simples, e o desenvolvimento de plataformas sensoriais à base de GQD visando aplicação na detecção de analitos de interesse para o agronegócio. As plataformas serão investigadas e caracterizadas por diferentes técnicas físico-químicas, visando avaliar a influência dos GQD nas respostas obtidas pelos sensores, de modo a resultar em sensores com elevada sensibilidade e baixo limite de detecção. (AU)