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Desenvolvimento de eletrodos multi-hierárquicos baseados em nanoestruturas de Au-BiVO¬4 e ZnO para desproporcionamento fotoeletroquímico da água

Processo: 17/12688-8
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de março de 2018
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2018
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
Pesquisador responsável:Paola Corio
Beneficiário:Fernando Takashi Harada Hirata
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Heterojunção   Materiais nanoestruturados   Fotocatálise   Fotoeletroquímica   Plasmônica

Resumo

Hidrogênio é considerado o combustível do futuro, por esta razão, o desenvolvimento de dispositivos capazes de gerar esta espécie é especialmente interessante. Dentre as rotas possíveis para alcançar este objetivo, o desenvolvimento de fotoanodos para o desproporcionamento fotoeletroquímico da água, gerando H2 e O2, utilizando luz solar como fonte de energia tem ganhado destaque. Óxidos metálicos semicondutores são sistemas muito promissores para a obtenção destes eletrodos. Neste contexto o projeto propõe a obtenção de fotoanodos baseados em filmes verticalmente alinhados de nanobastões de óxido de zinco (ZnONRs) e nanoestruturas de BiVO4 decoradas nanopartículas de Au (Au-BiVO4). Nesta arquitetura os ZnONRs têm a função de dispersar homogeneamente as nanoestruturas de Au-BiVO4. Além disso, a heterojunção BiVO4/ZnO deve diminuir a taxa de recombinação dos elétrons e buracos fotogerados. BiVO4 tem a função de absorver a radiação visível do sol (porção majoritária), propriedade que será intensificada pelo efeito plasmônico causado pela incorporação de nanopartículas de Au. As estruturas de Au-BiVO4 serão sintetizadas por refluxo assistido por micro-ondas e então incorporados aos filmes de ZnONRs por diferentes técnicas. Estes eletrodos serão caracterizados por métodos espectrosocópicos e microscópicos e então aplicados no desproporcionamento fotoeletroquímico da água. A execução deste projeto contará com o apoio da Profa. Dra. Juliana dos Santos de Souza do CCNH - UFABC, que vem desenvolvendo um trabalho prévio envolvendo o sistema Au-BiVO4 com o aluno Fernando T. H. Hirata. (AU)

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)
SOUZA, JULIANA S.; HIRATA, FERNANDO T. H.; CORIO, PAOLA. Microwave-assisted synthesis of bismuth vanadate nanoflowers decorated with gold nanoparticles with enhanced photocatalytic activity. JOURNAL OF NANOPARTICLE RESEARCH, v. 21, n. 2 FEB 10 2019. Citações Web of Science: 1.

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