Síntese e caracterização de pontos de carbono para aplicação em células solares
Os pontos de carbono (CDs, do inglês, carbon dots) são uma classe de nanomateriais que estão adquirindo crescente interesse no âmbito científico. Os CDs devido a suas propriedades ópticas e emissões fluorescentes estão sendo muito utilizados em campos de sensores, biomedicina, optoeletrônica, fotoca...
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2018
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2018-10-01 |
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Ciencias e Investigación Química |
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Morais, Andreia Nogueira, Ana Flávia Rodrigues, Wesley |
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Nanopartículas Nitrógeno |
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Os pontos de carbono (CDs, do inglês, carbon dots) são uma classe de nanomateriais que estão adquirindo crescente interesse no âmbito científico. Os CDs devido a suas propriedades ópticas e emissões fluorescentes estão sendo muito utilizados em campos de sensores, biomedicina, optoeletrônica, fotocatálise, sendo úteis também para a aplicação em células solares.
Além disso, apresentam baixa toxicidade, excelente fotoestabilidade, baixo custo, boa biocompatibilidade e uma excelente solubilidade, isso ocorre, pois, sua superfície contêm grupos carboxílicos, característica importante também para a reatividade.
A dopagem com nitrogênio garante um aprimoramento nas propriedades químicas da nanopartícula, além de aumentar o rendimento quântico de fluorescência, isso ocorre com a utilização de moléculas com grupos nitrogenados na síntese. Sendo assim, os N-CDs foram sintetizados através do tratamento térmico com fluxo de nitrogênio a partir dos precursores de carbono advindos do ácido cítrico e dicianodiamida.
Na área de células solares, cenário tratado neste projeto, os N-CDs foram empregados como sensibilizadores juntamente com o corante N-719 em células solares sensibilizadas por corante (DSSC) em que a deposição ocorreu sobre um filme de TiO2 para investigar as propriedades fotovoltaicas. Os dispositivos construídos possuíram a seguinte configuração FTO | TiO2 | corante N-719 e N-CDs | eletrólito (I3-/I-) | Pt, com área ativa de 0,25 cm2.
A caracterização dos N-CDs incluiu técnicas de espectroscopia de absorção no UV-Vis e de fluorescência, difração de Raios X e microscopia óptica. E para os dispositivos necessita-se medir as curvas de corrente-potencial (J-V) verificando a eficiência de conversão.
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Os pontos de carbono (CDs, do inglês, carbon dots) são uma classe de nanomateriais que estão adquirindo crescente interesse no âmbito científico. Os CDs devido a suas propriedades ópticas e emissões fluorescentes estão sendo muito utilizados em campos de sensores, biomedicina, optoeletrônica, fotocatálise, sendo úteis também para a aplicação em células solares.
Além disso, apresentam baixa toxicidade, excelente fotoestabilidade, baixo custo, boa biocompatibilidade e uma excelente solubilidade, isso ocorre, pois, sua superfície contêm grupos carboxílicos, característica importante também para a reatividade.
A dopagem com nitrogênio garante um aprimoramento nas propriedades químicas da nanopartícula, além de aumentar o rendimento quântico de fluorescência, isso ocorre com a utilização de moléculas com grupos nitrogenados na síntese. Sendo assim, os N-CDs foram sintetizados através do tratamento térmico com fluxo de nitrogênio a partir dos precursores de carbono advindos do ácido cítrico e dicianodiamida.
Na área de células solares, cenário tratado neste projeto, os N-CDs foram empregados como sensibilizadores juntamente com o corante N-719 em células solares sensibilizadas por corante (DSSC) em que a deposição ocorreu sobre um filme de TiO2 para investigar as propriedades fotovoltaicas. Os dispositivos construídos possuíram a seguinte configuração FTO | TiO2 | corante N-719 e N-CDs | eletrólito (I3-/I-) | Pt, com área ativa de 0,25 cm2.
A caracterização dos N-CDs incluiu técnicas de espectroscopia de absorção no UV-Vis e de fluorescência, difração de Raios X e microscopia óptica. E para os dispositivos necessita-se medir as curvas de corrente-potencial (J-V) verificando a eficiência de conversão.
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