Síntese e caracterização de eletrodos a base de hematita de alta performance para separação da água por fotoeletroquímica

Resumo

A crescente demanda por energia renovável tem incentivado a pesquisa de tecnologias mais eficientes e economicamente viáveis. Fontes de energia renováveis, como eólica, solar, hidrelétrica e biomassa, estão ganhando mais atenção nas pesquisas para geração de energia. A estratégia deste projeto é considerar o hidrogênio como um transportador de energia denso a ser gerado no processo de fotossíntese artificial. A célula fotoeletroquímica (PEC) é um dos processos mais importantes para geração de energia e descontaminação da água, devido à sua abordagem ambientalmente amigável, com impacto mínimo e capaz de converter a energia solar em energia sustentável, como o hidrogênio, e realizar outro processo simultâneo, chamado como fotocatálise heterogênea. Essa técnica tem sido amplamente estudada principalmente nas últimas duas décadas, pois envolve a ativação de um semicondutor através da luz solar, sendo uma técnica sustentável a longo prazo, permitindo a formação de agentes altamente oxidantes, que podem reagir com uma ampla variedade de classes de compostos, promovendo sua mineralização completa. O objetivo deste trabalho é avaliar a eficiência de mono e multicamadas auto-orientadas de filmes nanoestruturados à base de hematita, permitindo a síntese de pontos quânticos de maghemita (QDs) com tamanho de partícula de 2,3 nm (± 0,2 nm) e altas propriedades magnéticas. O objetivo é, portanto, preencher essa lacuna na literatura relacionada ao desenvolvimento da síntese hidrotérmica, com a proposta de um projeto colaborativo e multidisciplinar. Para este objetivo principal, os pontos quânticos de maghemita puros e dopados serão caracterizados em relação à sua morfologia por HR-TEM, XDR e Raman. Os testes fotoeletroquímicos e de fotodegradação serão realizados usando potenciostato / galvanostato sob condições padrão de radiação solar AM 1,5 (100mW / cm2). No final deste projeto, espera-se ter implementado uma nova pesquisa relacionada ao desenvolvimento de novas fotocatalíticas e fotodegradações de materiais e processos, contribuindo para os objetivos do grupo INCT-DATREM, FEM-UNICAMP e EPFL - LPI, principalmente com o conhecimento e estado da arte de eletrodos de alto desempenho para células PEC. (AU)