Biochar-derived C-Dots from Picea, Molinia caerulea and Elaeis guineensis were synthesized through a hydrothermal process, and their physicochemical and optical characteristics and environmental effects were compared. These C-Dots were characterized by techniques such as Attenuated Total Reflection–Fourier Transform Infrared (ATR-FTIR), UV-Vis spectrophotometry, fluorescence spectroscopy, dynamic light scattering (DLS), Z potential, and High-Resolution Transmission Electronical Microscopy (HR-TEM). The ecotoxicity tests were performed using the Microtox™ test, making this study one of the few that use this method. The C-Dots from Molinia caerulea showed the best quantum yield (QY) of 8.39% and moderate ecotoxicity, while Elaeis guineensis has the lowest QY (2.31%) but with zero toxicity. Furthermore, the C-Dots from Picea presents good optical properties but showed high toxicity and limits its use. Finally, all C-Dots showed functional groups that could be biofunctionalized with biomolecules, especially C-Dots from Molinia caerulea and Elaeis guineensis show potential for use in the development of optical biosensors.

Graphical Abstract

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La presente investigación plantea definir la solución óptima de un sistema de captación solar pasiva adherible a las construcciones existentes, con el fin de mejorar las condiciones de confort higrotérmico interior, mediante una metodología de trabajo paramétrico, con estudios de caso en el clima del altiplano cundiboyacense en Bogotá, Colombia. Para encontrar la solución óptima para el área de estudio, se integraron simulaciones térmicas dinámicas empleando EnergyPlus, con un proceso automatizado de análisis de optimización con metamodelos usando el algoritmo RBFOpt, el cual utiliza técnicas avanzadas de aprendizaje automático “Machine Learning” para encontrar buenas soluciones con un pequeño número de evaluaciones de funciones. Las primeras conclusiones de la investigación evidencia las variables más importantes para el buen diseño de los sistemas de captación solar, son principalmente el ancho y alto del sistema de captación solar, pero no tanto su profundidad, por lo cual el Muro Trombe es ideal para el clima trabajado. Además, es posible garantizar condiciones de confort al interior de los espacios de uso nocturno sin importar su orientación, un factor favorable para los efectos de la investigación, considerando que las viviendas ya construidas en la zona de trabajo tienen todo tipo de orientaciones.

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