Síntese de fotoeletrodo de hematita por meio de rotas químicas para aplicação na quebra da molécula de água induzida pela luz solar

Resumo

Esta proposta de pesquisa de doutorado visa produzir hematita pura e modificada por meio de diferentes rotas químicas. A hematita tem sido intensamente investigada como material modelo e promissor para converter luz em energia química. Sua abundância na Terra e capacidade para absorver a luz solar atraiu o interesse da comunidade científica pela possibilidade de gerar hidrogênio com baixo custo agregado via fotossíntese artificial. No entanto, alguns desafios relacionados a sua baixa condutividade eletrônica e curto tempo de vida das cargas fotogeradas levam à baixa eficiência do dispositivo, o que têm impedido seu desenvolvimento industrial. Nesse sentido, muitas estratégias têm sido utilizadas para superar essa limitação desde a inserção de dopantes intermetálicos (in-situ e ex-situ) seguido de tratamento térmico em diferentes atmosferas para construir uma arquitetura de hematita complexa ou heteroestruturas. Aqui, os filmes de hematita serão produzidos usando uma rota química diferente não complexa e de baixo impacto ambiental com base em processo coloidal sem e sob condição hidrotérmica em cima de substratos transparentes condutores. Neste cenário, o foco desta proposta de pesquisa é compreender e controlar a superfície e a interface da hematita policristalina com diferentes morfologias, espessura e tamanhos de grão. (AU)