Busca avançada
Ano de início
Entree

Síntese e modificação de filmes nanoestruturados de CuO/Ga2O4 e Cu2O/Ga2O4 aplicados na produção de H2 pela redução fotoeletroquímica da água

Processo: 19/26860-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de março de 2020
Situação:Interrompido
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Lucia Helena Mascaro Sales
Beneficiário:Hugo Leandro Sousa dos Santos
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:13/07296-2 - CDMF - Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais, AP.CEPID
Bolsa(s) vinculada(s):21/08184-0 - Desvendando o efeito do tamanho e da composição sobre a atividade fotoeletrocatalítica de sistemas híbridos contendo CuO e nanopartículas plasmônicas, BE.EP.DR
Assunto(s):Eletroquímica   Fotoeletroquímica   Materiais nanoestruturados   Água   Produção de hidrogênio   Anodização   Tratamento térmico   Cobre

Resumo

Grande parte da energia primária consumida mundialmente é proveniente dos combustíveis fósseis. Entretanto, espera-se que a produção desses combustíveis atinja um pico e após decresça motivada pela depleção do petróleo. Nesse contexto, a utilização de energia solar tem ganhado bastante atenção por se tratar de uma fonte com elevada capacidade energética, renovável e limpa. Nesse cenário, a conversão de energia solar em energia química, utilizando tecnologias de baixo custo, como células fotoeletroquímicas (PECs), para produzir H2 (g) a partir da redução fotoeletroquímica de água vem sendo intensamente estudada. Levando em conta o que foi dito, o presente projeto propõe a obtenção de filmes nanoestruturados de CuO/Ga2O3 e Cu2O/Ga2O3 por métodos simples e baratos como anodização e/ou tratamento térmico de um substrato de cobre metálico para as camadas de CuO e Cu2O e spray pirólise e/ou Liquid-Phase Deposition (LPD) para a camada de Ga2O3. Os filmes obtidos serão aplicados como fotocatodos para produção de hidrogênio a partir da redução fotoeletroquímica da água. Além disso, como forma de melhoramento da atividade, estes filmes serão decorados com nanopartículas co-catalisadores de Pt e RuOx, e com co-catalisadores baseado em elementos abundantes como os fosfetos de metais de transição MPx (M = Ni, Co e Fe). Por último, se necessário, será estudado a aplicação de uma camada protetiva de TiO2 ou ZnO como forma de aumentar a estabilidade dos fotocatodos. Os filmes nanoestruturados serão caracterizados quanto à morfologia, composição e estrutura cristalina por técnicas de Microscopia Eletrônica De Varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDX), espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X, espectroscopia Raman e Difração de Raios X (DRX), respectivamente. As propriedades optoeletrônicas serão caracterizadas pela determinação da energia de band gap ótico por meio de refletância difusa; ou quanto aos aspectos eletrônicos, determinando o potencial de banda plana, densidade de portadores e tipo do semicondutor utilizando por espectroscopia de impedância eletroquímica. As medidas fotoeletroquímicas serão realizadas no escuro e sob iluminação por meio de voltametria cíclica ou linear para determinação da densidade de fotocorrente e o potencial de partida (onset) dos filmes obtidos. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre a bolsa:
Matéria(s) publicada(s) em Outras Mídias (0 total):
Mais itensMenos itens
VEICULO: TITULO (DATA)
VEICULO: TITULO (DATA)

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
SALOMAO, ARTHUR CORRADO; DOS SANTOS ARAUJO, MILENY; DOS SANTOS, HUGO LEANDRO SOUSA; MEDINA, MARINA; MASCARO, LUCIA HELENA; ANDRADE JUNIOR, MARCOS ANTONIO SANTANA. Towards Highly Efficient Chalcopyrite Photocathodes for Water Splitting: The Use of Cocatalysts beyond Pt. CHEMSUSCHEM, v. 14, n. 21 SEP 2021. Citações Web of Science: 0.
DIAS, JEFERSON A.; ANDRADE JR, MARCOS A. S.; SANTOS, HUGO L. S.; MORELLI, MARCIO R.; MASCARO, LUCIA H. Lanthanum-Based Perovskites for Catalytic Oxygen Evolution Reaction. CHEMELECTROCHEM, v. 7, n. 15 JUN 2020. Citações Web of Science: 1.

Por favor, reporte erros na lista de publicações científicas escrevendo para: cdi@fapesp.br.