Obtención de un nanocompuesto de óxido de zinc/puntos cuánticos de carbono (ZnO/CQDs) por un método hidrotermal y medición de sus propiedades ópticas y fotodegradantes

Abstract

In the present work, a nanocomposite of carbon quantum dots (CQDs) deposited on zinc oxide nanoparticles (NPs ZnO) was synthesized and characterized to evaluate its optical and photodegradation properties. This nanocomposite was obtained by a hydrothermal method. The characterizations were carried out by means of X-ray diffraction techniques (XRD) powder method, obtaining the characteristic wurtzite-type structure of ZnO and the crystal size by means of the EVA program, at approximately 17 nm. Using scanning electron microscopy (SEM), a spherical morphology of nanocomposite aggregates was demonstrated, in addition to an approximate size of less than 30 nm. Through visible ultraviolet spectroscopy (UV–Vis) the excitatory peaks at 370 nm corresponding to ZnO and the peaks at 219, 267 y 365 nm corresponding to CQDs were measured. In addition, by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), the functional groups were identified, both of the nanocomposite and of individual materials. Once the techniques were applied, the Methylene Blue (AM) degradation tests were carried out, comparing the nanocomposite with ZnO per individual, where a shorter degradation time of the nanocomposite was observed compared to ZnO per individual.

En el presente trabajo se sintetizó y caracterizó un nanocompuesto de puntos cuánticos de carbono (CQDs, por sus siglas en inglés) depositados en nanopartículas de óxido de zinc (NPs ZnO) para evaluar sus propiedades ópticas y fotodegradantes. Este nanocompuesto fue obtenido por un método hidrotermal. Las caracterizaciones se llevaron a cabo por medio de las técnicas de difracción de rayos X (DRX) método de polvos, obteniendo la estructura tipo wurtzita característica del ZnO y el tamaño de cristal por medio del programa EVA, en aproximadamente 17 nm. Mediante microscopía electrónica de barrido (MEB), se observó una morfología esférica de agregados del nanocompuesto, además de un tamaño aproximado a los 30 nm. A través de espectroscopía ultravioleta visible (UV–Vis) se midieron los picos excitónicos en 370 nm correspondiente al ZnO y los picos en 219, 267 y 365 nm correspondientes a los CQDs. Además, por espectroscopía infrarroja de transformada de Fourier (FTIR), fueron identificados los grupos funcionales, tanto del nanocompuesto como de materiales por individual. Una vez aplicadas las técnicas se procedió a realizar las pruebas de degradación del Azul de Metileno (AM), comparando el nanocompuesto con el ZnO por individual, donde se observó un menor tiempo de degradación del nanocompuesto en comparación con el ZnO por individual.