Síntesis Asistida por Microondas de Puntos de Carbono Fluorescentes en un Solo Recipiente a Partir de Residuos de la Industria del Tomate con Actividades Antioxidantes y Antibacterianas
Autores: Barata, Patrícia D.; Costa, Alexandra I.; Martins, Sónia; Semedo, Magda C.; Antunes, Bruno G.; Prata, José V.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Síntesis Asistida por Microondas de Puntos de Carbono Fluorescentes en un Solo Recipiente a Partir de Residuos de la Industria del Tomate con Actividades Antioxidantes y Antibacterianas
Categoría
Energía
Subcategoría
Energía biomasa
Palabras clave
Residuos de tomate
Puntos de carbono fluorescentes
Carbonización hidrotermal asistida por microondas
Rendimiento cuántico de fluorescencia
Propiedades fotofísicas
Ajustabilidad de emisión
Licencia
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Consultas: 13
Citaciones: Sin citaciones
Los residuos de tomate (TW) se emplearon como una fuente sostenible para la síntesis de puntos de carbono fluorescentes (CDs) mediante un método de carbonización hidrotermal asistida por microondas (Mw-HTC), con el objetivo de su valorización. Se utilizaron varias aminas como aditivos de nitrógeno para mejorar el rendimiento cuántico de fluorescencia (QY) de los CDs, y se examinaron un conjunto de condiciones de reacción, incluyendo la relación masa aditivo/TW (0.04-0.32), el tiempo de permanencia (15-60 min) y la temperatura (200-230 grados C) del proceso HTC. El análisis estructural de los puntos de carbono de residuos de tomate (TWCDs) se llevó a cabo mediante técnicas de FTIR y H NMR, revelando sus características más relevantes. En estado sólido, el análisis por microscopía electrónica de transmisión (TEM) mostró la presencia de nanopartículas casi esféricas con un tamaño lateral promedio de 8.1 nm. Asimismo, la evaluación topográfica por microscopía de fuerza atómica (AFM) también indicó alturas de partículas entre 3 y 10 nm. Sus propiedades fotofísicas, reveladas por espectroscopías UV-Vis, de estado estacionario y de fluorescencia resuelta en el tiempo, se discuten en detalle. Se alcanzaron mayores rendimientos cuánticos fotoluminiscentes (hasta 0.08) cuando los residuos de biomasa se mezclaron con aminas alifáticas orgánicas durante el proceso Mw-HTC. La sintonización de la emisión es una característica distintiva de estos CDs, que muestran una vida media de fluorescencia promedio de 8 ns. Los nuevos TWCDs demostraron buenas propiedades antioxidantes mediante el método del catión radical ABTS (75% de inhibición a una concentración de TWCDs de 5 mg/mL), lo que resultó estar relacionado con el tiempo de permanencia utilizado en la síntesis de los CDs. Además, los TWCDs sintetizados suprimieron el crecimiento de y a concentraciones superiores a 2000 g/mL, lo que fomenta futuras aplicaciones antibacterianas.
Descripción
Los residuos de tomate (TW) se emplearon como una fuente sostenible para la síntesis de puntos de carbono fluorescentes (CDs) mediante un método de carbonización hidrotermal asistida por microondas (Mw-HTC), con el objetivo de su valorización. Se utilizaron varias aminas como aditivos de nitrógeno para mejorar el rendimiento cuántico de fluorescencia (QY) de los CDs, y se examinaron un conjunto de condiciones de reacción, incluyendo la relación masa aditivo/TW (0.04-0.32), el tiempo de permanencia (15-60 min) y la temperatura (200-230 grados C) del proceso HTC. El análisis estructural de los puntos de carbono de residuos de tomate (TWCDs) se llevó a cabo mediante técnicas de FTIR y H NMR, revelando sus características más relevantes. En estado sólido, el análisis por microscopía electrónica de transmisión (TEM) mostró la presencia de nanopartículas casi esféricas con un tamaño lateral promedio de 8.1 nm. Asimismo, la evaluación topográfica por microscopía de fuerza atómica (AFM) también indicó alturas de partículas entre 3 y 10 nm. Sus propiedades fotofísicas, reveladas por espectroscopías UV-Vis, de estado estacionario y de fluorescencia resuelta en el tiempo, se discuten en detalle. Se alcanzaron mayores rendimientos cuánticos fotoluminiscentes (hasta 0.08) cuando los residuos de biomasa se mezclaron con aminas alifáticas orgánicas durante el proceso Mw-HTC. La sintonización de la emisión es una característica distintiva de estos CDs, que muestran una vida media de fluorescencia promedio de 8 ns. Los nuevos TWCDs demostraron buenas propiedades antioxidantes mediante el método del catión radical ABTS (75% de inhibición a una concentración de TWCDs de 5 mg/mL), lo que resultó estar relacionado con el tiempo de permanencia utilizado en la síntesis de los CDs. Además, los TWCDs sintetizados suprimieron el crecimiento de y a concentraciones superiores a 2000 g/mL, lo que fomenta futuras aplicaciones antibacterianas.