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

• Processo: 17/12794-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2023
• Área de 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
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/12739-7 - Compostos baseados em MoS2 preparados por eletrodeposição como cátodos para eletrólise da água por membrana trocadora de prótons, BE.EP.DD
• Assunto(s): Eletroquímica Eletrólise Água Hidrogênio Espectroscopia Difração por raios X
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Fotoeletrólise da água | MoS2 | Produção de hidrogênio | Ws2 | Eletroquímica

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

(8)

(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)

SANTOS, HUGO L. S.; CORRADINI, PATRICIA G.; ANDRADE, MARCOS A. S., JR.; MASCARO, LUCIA HELENA. CuO/NiOx thin film-based photocathodes for photoelectrochemical water splitting. Journal of Solid State Electrochemistry, v. 24, n. 8, p. 10-pg., 2020-02-08. (17/11986-5, 13/07296-2, 18/16401-8, 17/12794-2)

SALOMAO, ARTHUR CORRADO; DOS SANTOS ARAUJO, MILENY; DOS SANTOS, HUGO LEANDRO SOUSA; MEDINA, MARINA; MASCARO, LUCIA HELENA; ANDRADE JUNIOR, MARCOS ANTONIO SANTANA. owards Highly Efficient Chalcopyrite Photocathodes for Water Splitting: The Use of Cocatalysts beyond P. CHEMSUSCHEM, v. 14, n. 21, SEP 2021. (19/26860-2, 17/15144-9, 13/07296-2, 20/09000-7, 17/12794-2, 17/11986-5, 14/50249-8)

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. (17/12794-2, 13/07296-2, 18/16401-8, 14/50249-8)

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. (17/12794-2, 17/11986-5, 18/16401-8, 13/07296-2)

MEDINA, MARINA; CORRADINI, PATRICIA G.; DE BRITO, JULIANA F.; SANTOS, HUGO L. SOUSA; MASCARO, LUCIA HELENA. he Substrate Morphology Effect for Sulfur-Rich Amorphous Molybdenum Sulfide for Electrochemical Hydrogen Evolution Reactio. Journal of the Electrochemical Society, v. 169, n. 2, FEB 1 2022. (17/12794-2, 13/07296-2, 17/11986-5, 18/16401-8, 18/02950-0, 14/50249-8)

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. (17/12794-2, 17/11986-5, 18/16401-8, 13/07296-2)

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. (17/12794-2, 12/10947-2, 17/11986-5, 17/21365-8, 13/07296-2, 18/16401-8)

ARAUJO, MILENY DOS SANTOS; DOS SANTOS, HUGO LEANDRO SOUSA; MEDINA, MARINA; SALOMAO, ARTHUR CORRADO; MASCARO, LUCIA HELENA; ANDRADE JUNIOR, MARCOS ANTONIO SANTANA. Vanquishing CZTSSe deep defects to enhance photoelectrocatalytic water splitting. Electrochimica Acta, v. 464, p. 7-pg., 2023-10-01. (17/15144-9, 17/11986-5, 19/26860-2, 14/50249-8, 13/07296-2, 17/12794-2, 20/09000-7)