Fluorescent polymeric carbon dots: from synthesis and elucidation of chemical structure towards photoactive hybrid materials

[EN] This work covers three fundamental aspects in the field of carbon dots (CDs). The first part describes detailed structural, optical and theoretical studies which lead to the identification of the chemical structure and the origin of the universal blue fluorescence of CDs. The second part presents a new method enabling the control of the structure and the chemical properties of the polymeric CDs, thus offering a highly versatile toolbox for the design of CDs suitable for applications in sensing and medical applications. The third part focusses on the preparation of novel hybrid materials based on CDs and transition metal dichalcogenides (MoS2 and WS2) para su uso en aplicaciones de photocatalysis and energy conversion.
[ES] En este trabajo se cubren tres aspectos fundamentales de la investigación en el campo de los carbón dots (CDs). A través de detallados estudios estructurales, caracterización óptica y cálculos teóricos, la primera parte de la tesis consigue identificar las estructuras orgánicas y las fuerzas que producen la fluorescencia azul. En la segunda parte, se ha presentado un nuevo método para controlar la estructura y las propiedades químicas de nanopartículas poliméricas, ofreciendo una herramienta muy versátil para el diseño de materiales basados en CDs como sensores y vectores de fármacos. En la tercera y última parte de la tesis, a partir de los CDs y dicalcogenuros de metales de transición (MoS2 y WS2) se han preparado materiales híbridos, con vistas a su posible uso en aplicaciones de fotocatálisis y conversión de energía.