Nanocompósitos obtenidos de la síntesis in-situ de quantum dots de CdSe en películas compuestas de quitosano y polímeros conductores.

Las investigaciones científicas en el área de nanomateriales cada vez más se han enfocado hacia el estudio de nanomateriales híbridos, los cuales son altamente atractivos por las relevantes y variadas aplicaciones que se basan en sus propiedades, ópticas, y electrónicas especiales, las cuales son obtenidas debido a la combinación de características únicas de una estructura inorgánica y orgánica. En este trabajo de tesis se logró la obtención y caracterización de nanomateriales híbridos en forma de películas poliméricas embebidas con nanopartículas semiconductoras o quantum dots, poniendo especial énfasis en la comprensión del rol de mezclas poliméricas en la síntesis y propiedades optoelectrónicas de este tipo de nanomateriales. En la síntesis de los nanomateriales híbridos se emplearon películas obtenidas de mezclas de quitosano (CH) con distintos polímeros conductores (PCs) como una matriz polimérica con doble función, la síntesis y distribución de quantum dots de CdSe. Los polímeros conductores empleados fueron de la familia de los politiofenos, poli-(3-hexiltiofeno), poli-(3-octiltiofeno) y poli-(3- hexiltiofeno)-hidroxi terminado. El estudio se enfocó en la comprensión de parámetros como, efectos de composición de mezclas, largo de cadena lateral alquílica y grupo terminal de la cadena del polímero conductor, en el comportamiento de las propiedades optoelectrónicas de las películas sin y con QDs. Las películas de CH/PCs y CH/PCs/CdSe fueron caracterizados por distintas técnicas: espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FT-IR), espectroscopía Raman, espectroscopía UV–visible, fotoluminiscencia (PL), análisis termogravimétrico (TGA), microscopía electrónica de barrido de emisión de campo (FE-SEM) y microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (HRTEM). Los resultados obtenidos a partir de la caracterización de los nanomateriales confirmaron que las películas a partir de mezclas de CH/polímero conductor proporcionan una matriz adecuada para el crecimiento y distribución de quantum dots de CdSe, permitiendo un control de sus propiedades optoelectrónicas. Para complementar esta investigación se utilizaron herramientas de química computacional con el objetivo de modelar las estructuras de los polímeros y clústers. Mediante el análisis de la densidad electrónica se logró identificar los sitios de interacción más favorable entre la matriz polimérica con la superficie metálica. Finalmente se encontró que las películas nanocompuestas presentan potencial actividad en la degradación fotocatalítica de naranja de metilo.Las investigaciones científicas en el área de nanomateriales cada vez más se han enfocado hacia el estudio de nanomateriales híbridos, los cuales son altamente atractivos por las relevantes y variadas aplicaciones que se basan en sus propiedades, ópticas, y electrónicas especiales, las cuales son obtenidas debido a la combinación de características únicas de una estructura inorgánica y orgánica. En este trabajo de tesis se logró la obtención y caracterización de nanomateriales híbridos en forma de películas poliméricas embebidas con nanopartículas semiconductoras o quantum dots, poniendo especial énfasis en la comprensión del rol de mezclas poliméricas en la síntesis y propiedades optoelectrónicas de este tipo de nanomateriales. En la síntesis de los nanomateriales híbridos se emplearon películas obtenidas de mezclas de quitosano (CH) con distintos polímeros conductores (PCs) como una matriz polimérica con doble función, la síntesis y distribución de quantum dots de CdSe. Los polímeros conductores empleados fueron de la familia de los politiofenos, poli-(3-hexiltiofeno), poli-(3-octiltiofeno) y poli-(3- hexiltiofeno)-hidroxi terminado. El estudio se enfocó en la comprensión de parámetros como, efectos de composición de mezclas, largo de cadena lateral alquílica y grupo terminal de la cadena del polímero conductor, en el comportamiento de las propiedades optoelectrónicas de las películas sin y con QDs. Las películas de CH/PCs y CH/PCs/CdSe fueron caracterizados por distintas técnicas: espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FT-IR), espectroscopía Raman, espectroscopía UV–visible, fotoluminiscencia (PL), análisis termogravimétrico (TGA), microscopía electrónica de barrido de emisión de campo (FE-SEM) y microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (HRTEM). Los resultados obtenidos a partir de la caracterización de los nanomateriales confirmaron que las películas a partir de mezclas de CH/polímero conductor proporcionan una matriz adecuada para el crecimiento y distribución de quantum dots de CdSe, permitiendo un control de sus propiedades optoelectrónicas. Para complementar esta investigación se utilizaron herramientas de química computacional con el objetivo de modelar las estructuras de los polímeros y clústers. Mediante el análisis de la densidad electrónica se logró identificar los sitios de interacción más favorable entre la matriz polimérica con la superficie metálica. Finalmente se encontró que las películas nanocompuestas presentan potencial actividad en la degradación fotocatalítica de naranja de metilo.