Medidas de concentração de grafeno em solução através de extinção de fluorescência

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Douglas dos Santos Ribeiro
• Orientador(a): Luiz Gustavo de Oliveira Lopes Cançado
• Banca de defesa: Paulo Sérgio Soares Guimarães, Luiz Alberto Cury
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Física
• Departamento: ICX - DEPARTAMENTO DE FÍSICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Extinção de fluorescência; Grafeno
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/43360

Uma das principais rotas para se produzir grafeno em larga escala se dá através da esfoliação em fase líquida (LPE – do inglês liquid phase exfoliation). Neste tipo de sistema, a concentração de grafeno é um dos fatores mais importantes no aspecto da caracterização. Até o momento, a forma mais precisa de se realizar esse tipo de medida é a gravimetria. Porém, técnicas espectroscópicas podem ser calibradas de forma a oferecer formas alternativas (e mais versáteis) de se medir a concentração. No caso do grafeno em solução, essa medida ocorre comumente através da técnica de absorção UV-vis. Apesar de ser uma medida indireta e que necessita de calibração por gravimetria, trata-se de uma técnica versátil e não destrutiva, considerada como muito útil para se medir a concentração de grafeno em solução. Neste trabalho, introduzimos uma técnica de espetroscopia óptica alternativa para se medir a concentração de grafenos em solução. A técnica é baseada em extinção de fluorescência (quenching). Estudos recentes mostraram uma maneira eficiente de se visualizar folhas de grafeno depositadas em uma superfície de vidro, utilizando o efeito de “quenching”, ou extinção da fluorescência de um certo fluoróforo colocado em contato com o grafeno. Nossa análise consiste em utilizar esse efeito de extinção para se medir a concentração de grafeno em solução. Para tanto, preparamos soluções de moléculas fluorescentes com grafeno esfoliado por fase líquida e monitoramos a extinção da fluorescência gerada por essas moléculas em função da concentração de grafeno. Os resultados mostram que há uma correlação entre a eficiência quântica da fluorescência do corante com a concentração de grafeno na solução, na qual a eficiência quântica diminui à medida que a concentração de grafeno aumenta.