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La síntesis de nanopuntos fluorescentes de carbono, como los puntos cuánticos de grafeno (GQDs), puntos cuánticos de carbono (CQDs) y nanopuntos de carbono (CNDs), ha despertado interés debido a las propiedades relacionadas con el confinamiento cuántico, efectos de borde y grupos funcionales en la superficie [1]. Se espera que estas nanoestructuras sean una alternativa más eficiente respecto a los tradicionales puntos cuánticos de semiconductores, ya que elimina el uso de metales de transición (metales pesados) y como resultado se obtienen nanopartículas con baja toxicidad, alta solubilidad, inercia química, estable fotoluminiscencia y alta resistencia al fotoblanqueamiento. Estas propiedades les confieren potenciales aplicaciones en biomedicina, energía y medio ambiente [2].
La optimización en los procesos de síntesis para conseguir nanopuntos fluorescentes de carbono con rendimientos más altos, mayor producción, uniformidad en el tamaño y bandas de emisión más estrechas, se refleja en la variedad de rutas de síntesis exploradas en artículos publicados. Estas rutas se pueden clasificar como métodos top-down donde se busca que un material macroscópico se divida en moléculas más pequeñas y los métodos bottom-up donde la formación de nanopartículas se alcanza a partir de precursores atómicos o moleculares.
Las técnicas más comunes para la obtención de estas nanoestructuras son: la síntesis hidrotérmica, los métodos electroquímicos, hidrotérmica asistida por microondas, pirolisis y ablación láser. Entre estos métodos de síntesis, la ablación láser se destaca por ser un método versátil, rápido y compatible con los 12 principios de la química verde, que ha sido ampliamente usado en síntesis de nanopartículas metálicas y de carbono [3], tales como GQDs, CQDs, CNDs y fulerenos. En este trabajo se presentan los resultados del proceso de obtención de los puntos cuánticos por ablación láser en medio líquido (LASiS) a partir de grafito en etanol y óxido de níquel en benceno, y la caracterización mediante las técnicas espectroscopias: UV-Vis, fluorescencia en régimen estacionario, FT-IR, Raman, Fotoelectrónica de rayos X y microscopía electrónica de transmisión TEM.
Palabras claves: caracterización, ablación láser, nanopuntos.
[1] Z. Zhang, J. Zhang, N. Chen, and L. Qu, “Graphene quantum dots: an emerging material for energy-related applications and beyond,” Energy Environ. Sci., vol. 5, no. 10, p. 8869, 2012.
[2] A. Cayuela, M. L. Soriano, C. Carrillo-Carrión, and M. Valcárcel, “Semiconductor and carbon-based fluorescent nanodots: the need for consistency,” Chem. Commun., vol. 52, no. 7, pp. 1311–1326, 2016.
[3] V. Amendola and M. Meneghetti, “What controls the composition and the structure of nanomaterials generated by laser ablation in liquid solution?,” Phys. Chem. Chem. Phys., vol. 15, no. 9, pp. 3027–3046, 2013.
