Síntese de sistemas heteroestruturados W18O49/Nb2O5 e potencial de utilização na fotossíntese artificial

• Processo: 15/16334-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2016
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Ernesto Chaves Pereira de Souza
• Beneficiário: Isabela Alves de Castro
• 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
• Assunto(s): Heterojunção Fotoeletrocatálise Fotossíntese artificial
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fotoeletrocatálise | fotoredução de CO2 | fotossíntese artificial | heterojunção | Nb2O5 | W18O49 | Síntese de materiais e aplicações fotoeletroquímicas

Resumo

A redução eletroquímica de CO2 e água em combustíveis renováveis é uma ferramenta para o entendimento da fotossíntese artificial e pode oferecer um importante mecanismo para minimização dos impactos negativos das emissões de CO2 no planeta pela ação humana. A chave para o desenvolvimento de catalisadores avançados baseados em óxidos metálicos de transição é a obtenção de materiais com efetiva absorção da radiação solar, eficiência e estabilidade química. Assim, a extensiva pesquisa por materiais efetivos, duráveis e de baixo custo como alternativa para materiais fotocatalíticos ainda é um desafio. WOx e Nb2O5 são candidatos interessantes e têm despertado o interesse devido a elevada estabilidade química, quando comparado com outros semicondutores do tipo-n (como o dióxido de titânio), o que torna a utilização destes óxidos semicondutores viável para diferentes aplicações catalíticas. Além disso, outro fator importante é o desenvolvimento de materiais com energia de band gap ajustável, com o objetivo de obter catalisadores avançados para determinada aplicação e como consequência apresentarem melhora na absorção do fóton, na separação efetiva das cargas e no transporte das mesmas. Uma alternativa está na síntese de materiais heteroestruturados, onde o semicondutor absorvedor de fóton é combinado a outro semicondutor adicional para que as restrições de um semicondutor com larga energia de band gap seja otimizada. Com esse propósito, a síntese hidrotermal de W18O49/Nb2O5 será estudada, assim como a composição estrutural, morfológica e eletroquímica. A aplicação na fotoeletrocatálise na redução de CO2 em produtos de valor comercial será investigada.

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)

CASTRO, I. A.; BYZYNSKI, G.; DAWSON, M.; RIBEIRO, C.. Charge transfer mechanism of WO3/TiO2 heterostructure for photoelectrochemical water splitting. JOURNAL OF PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY A-CHEMISTRY, v. 339, p. 95-102, APR 15 2017. (15/16334-0)