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Estudo das propriedades eletrônicas e estruturais das junções SrTiO3/Fe2TiO5, SrTiO3/BiVO4 e SrTiO3/CuWO4 para a formação de sistemas tandem para a produção de hidrogênio a partir da água e luz solar

Processo: 18/11059-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de julho de 2018
Vigência (Término): 31 de março de 2022
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Renato Vitalino Gonçalves
Beneficiário:Higor Andrade Centurion
Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:17/18716-3 - Fotossíntese artificial: desenvolvimento de sistemas Tandem para a produção de hidrogênio combustível a partir da água e luz solar, AP.JP
Assunto(s):Materiais nanoestruturados   Semicondutores   Água   Luz solar   Hidrogênio   Pulverização catódica   Fotossíntese artificial

Resumo

Nesta proposta de pesquisa, serão estudadas as propriedades estruturais e morfológicas dos materiais SrTiO3, Fe2TiO5, BiVO4 e CuWO4 para a formação de junções Tandem do tipo SrTiO3/Fe2TiO5, SrTiO3/BiVO4 e SrTiO3/CuWO4 aplicadas na fotossíntese artificial em suspensão para a geração de hidrogênio combustível a partir da água e luz solar. SrTiO3 será sintetizado via reação hidrotermal, objetivando a obtenção de nanocubos com até 100 nm de arestas, faces planas e elevada área de superfície. A técnica de pulverização catódica será utilizada para a deposição de nanopartículas de Fe2TiO5, BiVO4 e CuWO4 sobre a superfície dos nanocubos de SrTiO3 para a formação de junções Tandem. Pulverização catódica é um método físico (PVD) que não utiliza agentes redutores, surfactantes ou estabilizados, que é altamente desejado para a formação de junções em dois semicondutores. Assim, este plano de trabalho para o candidato a Doutorado Direto (DD) concentra-se no desenvolvimento de junções Tandem e estudo das propriedades eletrônica e de superfície, a fim de alcançar elevada atividade fotocatalíticas na fotossíntese artificial para a geração de H2 a partir da água e luz solar. Além disso, o cadidato a DD fará estudos detalhados das propriedades estruturais e eletrônica de superfície dos materiais para a construção do diagrama de energias e, estudo da atividade fotocatalítica para a geração de hidrogênio via reação da fotossíntese artificial em um sistema em suspensão. (AU)