Síntesis y estudio de carbon dots con metales

Abstract

El presente trabajo fin de grado pretende abordar la síntesis, estudio estructural y óptico de materiales basados en carbono tipo“carbon dots”, obtenidos a partir de precursores sencillos y baratos, como son los zumos comerciales, dopados en algunos casos con metales 3d tales como el cobre y titanio. Para optimizar las condiciones de síntesis y crecimiento de estos materiales carbonosos, se ha realizado una variación de las cantidades de los precursores metal/fase de carbono en la síntesis hidrotermal. El objetivo es encontrar y controlar las condiciones de crecimiento en los autoclaves de estos materiales luminiscentes con diferentes enriquecimientos de metalesv para aplicaciones catalíticas. Varios de los productos obtenidos se han caracterizado química, estructural y ópticamente través de técnicas de rayos X, Raman y microscopía electrónica (SEM y TEM). Finalmente, en el estado sólido y suspensión/disolución se han estudiado las propiedades de absorción y emisión de luz y su potencial aplicación como catalizador en la prueba de degradación del azul de metilieno.

The present undergraduate thesis aims to address the synthesis, structural study, and optical properties of carbon-based materials known as "carbon dots." These materials are derived from simple and cost-effective precursors, such as commercial juices, and are doped in some cases with 3d metals such as copper and titanium. To optimize the synthesis and growth conditions of these carbonaceous materials, variations in the quantities of metal precursors/carbon phase have been carried out in hydrothermal synthesis. The objective is to identify and control the growth conditions in autoclaves for these luminescent materials with different metal enrichments for catalytic applications. Several of the obtained products have been chemically, structurally, and optically characterized through X-ray techniques, Raman spectroscopy, and electron microscopy (SEM and TEM). Finally, in the solid state and in suspension/dissolution, the absorption and emission properties of light have been studied, along with their potential application as a catalyst in the methylene blue degradation test.