Medidas de concentração de grafeno em solução através de extinção de fluorescência
Carregando...
Data
Autor(es)
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Paulo Sérgio Soares Guimarães
Luiz Alberto Cury
Luiz Alberto Cury
Resumo
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.
Abstract
One of the main routes for producing large-scale graphene is the liquid phase
exfoliation (LPE) method. In this type of system, graphene concentration is one of the most
important factors in the characterization aspect. So far, the most accurate way to perform this
type of measurement is gravimetry. However, spectroscopic techniques can be calibrated to
provide alternative (and more versatile) ways of measuring concentration. In the case of
graphene in solution, this measurement commonly occurs through the UV-vis absorption
technique. Despite being an indirect measurement, and requiring gravimetry calibration, it is a
versatile and non-destructive technique, considered to be very useful for measuring the
concentration of graphene in solution. In this work, we introduce an alternative optical
spectroscopy technique to measure the concentration of graphene in solution. The technique is
based on the fluorescence quenching effect. Recent studies have shown an efficient way to visualize graphene sheets deposited
on a glass surface using the fluorescence quenching of a certain fluorophore placed in contact
with graphene. Our analysis consists of using this extinction effect to measure the concentration
of graphene in solution. For that, we prepared solutions of fluorescent molecules with liquid
phase exfoliated graphene and monitored the extinction of fluorescence generated by these
molecules as a function of graphene concentration. The results show that there is a correlation
between the dye fluorescence quantum efficiency and the graphene concentration in the
solution, in which the quantum efficiency decreases as the graphene concentration increaes.
Assunto
Grafeno, Fluorescência, Luminescência
Palavras-chave
Extinção de fluorescência, Grafeno