Desenvolvimento de nanoestruturas de material inorgânico para conversão e armazenamento de energia solar

• Processo: 14/11736-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2014
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2019
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Flavio Leandro de Souza
• Beneficiário: André Luiz Martins de Freitas
• Instituição Sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 11/19924-2 - Estudo e desenvolvimento de novos materiais avançados: eletrônicos, magnéticos e nanoestruturados: uma abordagem interdisciplinar, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 17/25935-3 - Entendendo o transporte de carga nas interfaces de fotoeletrodos de hematita, BE.EP.DD
• Assunto(s): Nanociência Materiais nanoestruturados Energia solar Propriedades elétricas Eletroquímica Hidrogênio Fotossíntese artificial
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: dispositivos fotovoltaicos | filmes | geração de hidrogênio | Nanoestruturas inorgânicas | Propriedades Eletrônicas | Nanociência

Resumo

O tema deste plano de trabalho é o estudo das propriedades de elétricas, eletroquímica (interface sólido-líquido) e fotoeletroquímicas de nanoestruturas inorgânicas crescidas em substratos transparentes condutores (os quais serão chamados de eletrodos). As nanoestruturas serão sintetizadas por via úmida, com destaque ao processo hidrotermal convencional. A escolha da metodologia se refere à ausência de complexidade (aparatos sofisticados) e por terem baixo impacto ambiental. Dentre os eletrodos nanoestruturados que serão produzidos destaca-se as estruturas unidimensionais (1D) de Fe2O3 (hematita) obtidos em condições hidrotermais. Desta forma, o foco principal do plano de trabalho está na caracterização elétrica e eletroquímica das nanoestruturas de óxido de ferro com intuito de compreender as propriedades de interface e de transporte desse semicondutor, então converter esse conhecimento em ganho na aplicação desses materiais na produção de hidrogênio a partir da fotoeletrólise da molécula de H2O (também conhecida como "fotossíntese artificial"). (AU)

Publicações científicas

(5)

(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)

FREITAS, ANDRE L. M.; MUCHE, DERECK N. F.; LEITE, EDSON R.; SOUZA, FLAVIO L.. Interface engineering of nanoceramic hematite photoelectrode for solar energy conversion. Journal of the American Ceramic Society, v. 103, n. 12, p. 6833-6846, DEC 2020. (14/11736-0, 17/02317-2)

CARMINATI, SAULO AMARAL; BARBOSA, ANDRE DO NASCIMENTO; MARTINS DE FREITAS, ANDRE LUIZ; FREIRE, JR., FERNANDO LAZARO; SOUZA, FLAVIO LEANDRO; NOGUEIRA, ANA FLAVIA. Unraveling the role of single layer graphene as overlayer on hematite photoanodes. JOURNAL OF CATALYSIS, v. 372, p. 109-118, APR 2019. (15/23775-3, 17/11986-5, 14/11736-0)

FREITAS, ANDRE L. M.; CARVALHO, JR., WALDEMIR M.; SOUZA, FLAVIO L.. Enhanced water oxidation efficiency of hematite thin films by oxygen-deficient atmosphere. Journal of Materials Research, v. 30, n. 23, p. 3595-3604, DEC 14 2015. (14/50516-6, 14/11736-0, 11/19924-2, 13/07296-2)

FREITAS, ANDRE L. M.; SOUZA, FLAVIO L.. Synergetic effect of Sn addition and oxygendeficient atmosphere to fabricate active hematite photoelectrodes for light- induced water splitting. Nanotechnology, v. 28, n. 45, NOV 10 2017. (14/11736-0, 14/50516-6, 13/07296-2)

FREITAS, ANDRE L. M.; TOFANELLO, ARYANE; SOUZA, FLAVIO L.; LI, YAT. Insights on Thickness-Dependent Charge Transfer Efficiency Modulated by Ultrasonic Treatment in Hematite Photoanodes. Journal of Physical Chemistry C, v. 125, n. 18, p. 9981-9989, MAY 13 2021. (17/11986-5, 14/11736-0, 17/25935-3)