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Preparação, caracterização e aplicação de filmes de MoS2 e WS2 em fotoeletrocatálise para a produção de hidrogênio

Processo: 17/12794-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de setembro de 2017
Vigência (Término): 30 de novembro de 2021
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Lucia Helena Mascaro Sales
Beneficiário:Marina Medina da Silva
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):Eletroquímica   Eletrólise   Água   Hidrogênio   Espectroscopia   Difração por raios X

Resumo

A crescente demanda energética mundial e os prejuízos ambientais ocasionados pela intensa utilização dos combustíveis fósseis ao longo dos anos, reiteram a necessidade do desenvolvimento de uma alternativa energética que seja limpa, renovável e economicamente atrativa. Uma das vantagens da utilização do hidrogênio como combustível é que em seu processo de combustão não há emissão de gases poluentes para a atmosfera. O processo fotoeletroquímico de redução da água é visto como um processo interessante no sentido de que utiliza a energia do fóton para decompor a água do eletrólito e produzir H2. Diversos materiais estão sendo desenvolvidos e caracterizados, com base em parâmetros relevantes, afim avaliá-los como potenciais constituintes dos fotocatodos para a catálise da reação de desprendimento de hidrogênio. Dessa forma, este projeto se propõe a desenvolver e caracterizar fotocatodos de MoS2 e WS2, sintetizados por eletrodeposição e pelo método químico, assim como a preparação destes filmes dopados com Fe, Ni e Co. A caracterização física dos filmes será realizada com base em diferentes técnicas como espectroscopia na região UV-Vis, difração de raios-X, espectroscopia Raman, entre outras. Para a avaliação do material mais eficaz, serão realizadas curvas de polarização potenciostática e galvanostática a fim de analisar os parâmetros de Tafel tais como o sobrepotencial aplicado e a densidade de corrente de troca. (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)
COSTA, MAGNO B.; LUCAS, FRANCISCO W. S.; MEDINA, MARINA; MASCARO, LUCIA H. All-Electrochemically Grown Sb2Se3/a-MoSx Photocathodes for Hydrogen Production: The Effect of the MoSx Layer on the Surface Recombination and Photocorrosion of Sb2Se3 Films. ACS APPLIED ENERGY MATERIALS, v. 3, n. 10, p. 9799-9808, OCT 26 2020. Citações Web of Science: 0.
SANTOS, HUGO L. S.; CORRADINI, PATRICIA G.; MEDINA, MARINA; DIAS, JEFERSON A.; MASCARO, LUCIA H. NiMo-NiCu Inexpensive Composite with High Activity for Hydrogen Evolution Reaction. ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, v. 12, n. 15, p. 17492-17501, APR 15 2020. Citações Web of Science: 0.
SANTOS, HUGO L. S.; CORRADINI, PATRICIA G.; ANDRADE, JR., MARCOS A. S.; MASCARO, LUCIA HELENA. CuO/NiOx thin film-based photocathodes for photoelectrochemical water splitting. Journal of Solid State Electrochemistry, v. 24, n. 8, SI FEB 2020. Citações Web of Science: 1.
MEDINA, MARINA; CORRADINI, PATRICIA G.; MASCARO, LUCIA H. Facile One-Step Electrodeposition Fabrication of Amorphous MoS2 Catalysts in Titanium for Hydrogen Evolution Reaction. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 30, n. 10, SI, p. 2210-2218, OCT 2019. Citações Web of Science: 0.
MARINA MEDINA; PATRICIA G. CORRADINI; LUCIA H. MASCARO. Facile One-Step Electrodeposition Fabrication of Amorphous MoS2 Catalysts in Titanium for Hydrogen Evolution Reaction. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 30, n. 10, p. 2210-2218, Out. 2019.

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