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Estudo de nanoestruturas de óxidos metálicos aplicados a células fotovoltaicas

Processo: 10/02464-6
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de setembro de 2010 - 31 de agosto de 2012
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Flavio Leandro de Souza
Beneficiário:Flavio Leandro de Souza
Instituição-sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
Assunto(s):Materiais nanoestruturados  Células solares  Óxidos metálicos  Energia 

Resumo

Esta PROPOSTA DE PESQUISA (FAPESP-REGULAR) foi elaborada visando obter financiamento de atividades de pesquisa a serem desenvolvidas na Universidade Federal do ABC. O tema desta PROPOSTA DE PESQUISA é a síntese e caracterização de óxidos metálicos nanoestruturados obtidos na forma de filmes finos para aplicações em células fotovoltaicas. Materiais nanodimensionais serão sintetizados por via úmida, com destaque ao processo hidrotermal convencional. A escolha dessa metodologia refere-se à ausência de complexidade (aparatos sofisticados) e por seguirem o conceito da chamada "química verde" (baixo impacto ambiental). O sucesso dos filmes nanoestruturados de óxidos metálicos, tais como Fe2O3 (hematita), ZnO (Óxido de Zinco), serão avaliados quanto ao ganho na eficiência da utilização de energia solar para fotoeletrólise da água gerando oxigênio e hidrogênio, que vai ao encontro da preocupação mundial na obtenção de fontes alternativas de energia limpa e renovável e de recentes editais do CNPq (2010). Neste projeto, focaremos na discussão da síntese e caracterização do óxido de ferro na fase hematita, com intuito de destacar neste plano de trabalho a produção de hidrogênio a partir da fotoeletrólise da molécula de H2O (também conhecida como "fotossíntese artificial"), utilizando um material semicondutor abundante na natureza, o que pode agregar baixo valor de produção em grande escala. Por fim, destacamos que o produto final obtido a partir desse material nanoestruturado é amplamente reconhecido como um importante vetor energético e/ou fonte limpa e renovável de energia, vital na alimentação de células combustíveis e sem grandes impactos ao meio ambiental. Estão sendo solicitados $ 34.652,66 (dólar) em material permanente (equipamento) e R$ 20.000,00 (reais) para a execução desta PROPOSTA, englobando recursos para Material de Consumo e serviços de manutenção. Os trabalhos experimentais serão conduzidos prioritariamente no Grupo de Materiais e Métodos Avançados (GMAv) da UFABC, mas também estão previstos trabalhos que envolvam a infraestrutura dos colaboradores que serão posteriormente identificados. (AU)

Publicações científicas (4)
(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)
CUNHA, DANIEL M.; SOUZA, FLAVIO L. Facile synthetic route for producing one-dimensional zinc oxide nanoflowers and characterization of their optical properties. Journal of Alloys and Compounds, v. 577, p. 158-164, NOV 15 2013. Citações Web of Science: 18.
CARVALHO, JR., WALDEMIR MOURA; VOLPATI, DIOGO; NUNES CARVALHO, VITOR A.; AROCA, RICARDO F.; CONSTANTINO, CARLOS J. L.; SOUZA, FLAVIO L. Large-Area Plasmonic Substrate of Silver-Coated Iron Oxide Nanorod Arrays for Plasmon-Enhanced Spectroscopy. ChemPhysChem, v. 14, n. 9, p. 1871-1876, JUN 24 2013. Citações Web of Science: 5.
FERRAZ, LUCAS C. C.; CARVALHO, JR., WALDEMIR M.; CRIADO, DENISE; SOUZA, FLAVIO L. Vertically Oriented Iron Oxide Films Produced by Hydrothermal Process: Effect of Thermal Treatment on the Physical Chemical Properties. ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, v. 4, n. 10, p. 5515-5523, OCT 2012. Citações Web of Science: 30.
DE CARVALHO, VITOR A. N.; LUZ, ROBERTO A. DE S.; LIMA, BRUNO H.; CRESPILHO, FRANK N.; LEITE, EDSON R.; SOUZA, FLAVIO L. Highly oriented hematite nanorods arrays for photoelectrochemical water splitting. Journal of Power Sources, v. 205, p. 525-529, MAY 1 2012. Citações Web of Science: 49.

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