Caracterização avançada de nanomateriais à base de perovskita sem Pb por técnicas de raios X

• Processo: 21/06434-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Acordo de Cooperação: Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR)
• Pesquisador responsável: Helio Cesar Nogueira Tolentino
• Beneficiário: Helio Cesar Nogueira Tolentino
• Pesquisador Responsável no exterior: Teresa Sibillano
• Instituição Parceira no exterior: Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) , Itália
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Campinas , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: Campinas
• Pesquisadores associados: Raul de Oliveira Freitas ; Rodrigo Szostak ; Verônica de Carvalho Teixeira
• Assunto(s): Química orgânica Materiais nanoestruturados Perovskita sem chumbo Propriedades físico-químicas Radiação síncrotron
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: lead-free perovskites | Organic Chemistry | Photonic | photovoltaic | Synchrotron | X-ray scattering | fisica e quimica de materiais nanoestruturados

Resumo

O projeto é o esforço conjunto de uma equipe italiana de pesquisadores, pertencentes ao CNR-IC e IIT, e uma equipe brasileira que trabalha na nova fonte de radiação síncrotron, SIRIUS, em Campinas. O objetivo é estudar transformações químicas e estruturais de novos nanomateriais de perovskitas livres de Pb. Atualmente, as perovskitas à base de chumbo são o padrão de perovskitas para energia fotovoltaica e emissão de luz. No entanto, a toxicidade intrínseca dos íons Pb2 + é um limite para a ampla aplicação desses materiais e estimulou a busca de alternativas menos tóxicas, cuja síntese e caracterização são o principal alvo desta proposta. A estrutura das perovskitas de halogeneto (ABX3) é formada por uma rede tridimensional de 4 octaedros, compartilhando cantos [BX6] (onde B representa um cátion metálico divalente e X representa Cl, Br ou I), estabilizado por grandes cations entre os octaedros. Em poucos anos, perovskitas de halogeneto e estruturas relacionadas à perovskita foram estudadas em uma variedade de composições, e suas aplicações em dispositivos emissores de luz e fotovoltaicos têm sido intensamente estudadas. Acompanhando um surto de interesse nesses materiais, os nanocristais de perovskitas à base de chumbo (Pb) de perovskita (fórmula APbX3) são sintetizados com altos rendimentos quânticos de fotoluminescência, como candidatos válidos em diodos emissores de luz, lasers, células solares e cintiladores. O grupo de Manna na IIT tem sido um dos iniciadores do campo de nanocristais de perovskita com halogeneto de chumbo, com contribuições importantes para a síntese e suas aplicações em dispositivos. Existe uma colaboração duradoura com o grupo de Giannini no CNR-IC. Além disso, o grupo italiano mantém um trabalho colaborativo consolidado com a equipe brasileira do LNLS, para a caracterização desse tipo de material, seja na forma de filmes finos ou nanocristais coloidais, utilizando técnicas de síncrotron. Com a entrada em operação da nova fonte SIRIUS, oportunidades únicas para desvendar as propriedades químicas e físicas desses perovskitas de halogeneto estão disponíveis. (AU)