Pontos quânticos de carbono (pqcs) são nanopart...pontos quânticos de carbono (pqcs) são nanopartículas discretas e quase esféricas com dimensões menores que 10 nm e que possuem interessantes propriedades mecânicas, estruturais, ópticas e eletrônicas. ao serem excitados por radiação eletromagnética, os pqcs produzem um par elétron-buraco (éxciton), o qual sofre um forte confinamento quântico nas três dimensões espaciais. sua estrutura eletrônica, com portadores de carga confinados, confere a esses nanomateriais importantes propriedades ópticas, como fotoluminescência e fotoestabilidade, alta eficiência quântica, além de forte dependência da emissão em função do tamanho das partículas. por serem versáteis em termos de modificação superficial a partir da possibilidade de introdução de grupos funcionais, possuírem boa solubilidade em solventes polares e extensa absorção óptica em todo o comprimento de onda visível e regiões próximas ao infravermelho, além de inércia química, baixa toxicidade, baixo risco ambiental e facilidade de bioconjugação, esses nanomateriais podem ser utilizados em diversas aplicações, como construção de dispositivos optoeletrônicos e fotovoltaicos, sensores analíticos, biossensores, bioimageamento e fotocatálise. devido ao caráter ainda recente das pesquisas sobre pqcs, a fabricação e caracterização de compósitos a base desses nanomateriais apresenta-se como uma área de estudo promissora e uma excelente oportunidade para aproveitar todo o potencial dos pqcs. assim, torna-se fundamental a investigação e compreensão dos diferentes fenômenos envolvidos, uma vez que alguns dos mecanismos responsáveis por suas propriedades ainda permanecem obscuros. nesse contexto é possível encontrar na literatura alguns trabalhos que propõem a construção de compósitos com pqcs a partir de diferentes polímeros condutores (pcs), com propriedades físico-químicas distintas, mas que podem agregar simultaneamente interessantes propriedades mecânicas, ótica e elétricas, oriundas de seus elementos independentes. os pcs apresentam propriedades físicas diferenciadas e possuem grande potencial de aplicação em diversas áreas, além de apresentarem ótima afinidade com os pqcs. nesse contexto é possível citar o polipirrol (ppi) e a polianilina (pani), que apresentam características muito interessantes, como por exemplo, facilidade no controle dos processos de síntese e possibilidade de fabricação de dispositivos e estruturas flexíveis, o que tem impulsionando uma vasta gama de trabalhos científicos. em vista disso, esse projeto prevê a fabricação de nanocompósitos de pontos quânticos de carbono (pcqs) e polímeros condutores (pc), como polipirrol (ppi) e polianilina (pani), e estudo de suas propriedades morfológicas, ópticas e elétricas. objetivo geral fabricação e caracterização óptica, morfológica e elétrica de nanocompósitos poliméricos de ppi/pqcs e pani/pqcs com potencial de aplicação na construção de sensores. objetivos específicos • identificar e otimizar os parâmetros preponderantes na síntese eletroquímica dos pqcs a partir de métodos potenciostáticos e galvanostáticos; • obter pqcs monodispersos com diâmetros entre 1 - 3 nm e propriedades de fotoluminescência; • eletropolimerizar filmes de ppi e pani com controle estrito de sua arquitetura sobre substratos de silício e ito; • investigar a influência de diferentes dopantes na estrutura e condutividade dos pcs; • fabricar e caracterizar compósitos de ppi/pqcs e pani/pqcs via técnica de drop-casting; • fazer a incorporação simultânea de pqcs em filmes de ppi e pani durante os processos de eletropolimerização e determinar os parâmetros ideais envolvidos no processo; • comparar as propriedades ópticas e elétricas dos filmes de pcs com as dos compósitos de ppi/pqcs e pani/pqcs. deseja-se estabelecer rotas de síntese eletroquímica reprodutíveis e de baixo custo financeiro, que permitam a fabricação de pqcs com propriedades físicas e químicas otimizadas para a construção de compósitos. espera-se que a partir dessas sínteses sejam obtidos pqcs com diâmetros entre 1 e 3 nm, monodispersos, com boa estabilidade em solução a temperatura ambiente, boas propriedades fotoluminescentes, com fotoestabilidade e alta eficiência quântica. busca-se também uma melhor compreensão dos fenômenos que dão origem às propriedades de fotoluminescência dos pqcs, além dos diferentes mecanismos que contribuem para a relaxação de elétrons fotoexcitados. para a caracterização morfológica dos pqcs serão realizadas análises de microscopia eletrônica de transmissão (tem). as caracterizações ópticas serão realizadas através de medidas de espectroscopia de fotoluminescência e espectroscopia de absorção no ultravioleta-visível (uv-vis). filmes de ppi e pani em nanoescala, ou de ordem superior, serão sistematicamente fabricados via técnica de eletropolimerização, com estrito controle de suas propriedades morfológicas, estruturais e elétricas, a partir de diferentes dopantes e substratos. para a fabricação dos nanocompósitos de ppi e pani com pqcs serão utilizadas as técnicas de drop-casting e incorporação simultânea durante a eletropolimerização. os filmes e compósitos terão suas propriedades ópticas caracterizadas através de medidas de microscopia de fluorescência confocal, que a seguir serão comparadas. as caracterizações morfológicas serão realizadas por microscopia óptica, perfilometria, além de microscopia eletrônica de varredura (mev), que fornecerá um maior detalhamento de sua forma, estrutura, rugosidade e homogeneidade. espectroscopia de impedância eletroquímica (eie) será utilizada na investigação das propriedades elétricas, caracterização interfacial, capacitância de dupla camada, processos de difusão iônica e transferência de carga. espera-se obter nanocompósitos com amplo potencial de aplicação na construção de dispositivos específicos como sensores analíticos, biossensores, fotocatalisadores e dispositivos optoeletrônicos e fotovoltaicos. o sucesso na execução da presente proposta se traduz em grande possibilidade de inovação e difusão tecnológica, uma vez que se trata de uma classe de nanomateriais com amplo espectro de aplicação, envolvendo distintas técnicas e encerrando um ciclo que envolve síntese, caracterização e possível aplicação de pqcs com pcs.