Estudo das junções NaTaO3/Fe2TiO5 e NaTaO3/WO3 para a formação de sistemas tandem para a produção de hidrogênio a partir da água e luz solar

• Processo: 18/25705-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Vigência (Início): 01 de março de 2019
• Vigência (Término): 30 de abril de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Renato Vitalino Gonçalves
• Beneficiário: Gustavo Andrade Silva Alves
• 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): Energia renovável Semicondutores Heterojunção Fotocatálise Fotossíntese artificial Produção de hidrogênio
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fotocatalise | fotossíntese artificial | heterojunção | Junção Tandem | Produção de hidrogênio | Semicondutor | Física de superfícies

Resumo

A busca por fontes de energia sustentáveis que causam o mínimo impacto ao meio ambiente ganhou muita atenção nas duas últimas décadas. A produção de hidrogênio combustível a partir da água e luz solar (via reação da fotossíntese artificial) tem ganhado muita atenção nos últimos anos e tem sido considerada uma das principais estratégias para produzir combustível. A reação da fotossíntese artificial recebeu um novo impulso com o advento da nanotecnologia graças aos avanços nas técnicas de caracterização e nas metodologias de preparação de nanomateriais. Nanojunções entre múltiplos absorvedores de fótons é considerada uma estratégia promissora para tornar a fotossíntese artificial uma reação em escala industrial para a produção de H2 a partir da água e luz solar. O objetivo desse plano de mestrado é o desenvolvimento de nanojunções de NaTaO3/Fe2TiO5 e NaTaO3/WO3 para formar sistemas Tandem para a geração de H2 e O2 a partir da água e luz solar pela fotossíntese artificial em um sistema em suspensão. As propriedades eletrônicas e estruturais das junções serão investigadas utilizando as técnicas de espectroscopia de absorção de raios X (XAS), espectroscopia de fotoelétrons de raios X (XPS) e espectroscopia de impedância eletroquímica para elucidar o mecanismo de transferência de cargas na interface das junções. Além disso, um estudo detalhado sobre a atividade fotocatalítica das junções na reação da fotossíntese artificial em um sistema em suspensão será realizado. (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)

ALVES, GUSTAVO A. S.; CENTURION, HIGOR A.; SAMBRANO, JULIO R.; FERRER, MATEUS M.; GONCALVES, V, RENATO. Band Gap Narrowing of Bi-Doped NaTaO3 for Photocatalytic Hydrogen Evolution under Simulated Sunlight: A Pseudocubic Phase Induced by Doping. ACS APPLIED ENERGY MATERIALS, v. 4, n. 1, p. 671-679, JAN 25 2021. (19/08928-9, 18/25705-0, 17/18716-3)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

ALVES, Gustavo Andrade Silva. Fotocatalisadores de NaTaO3 dopado com Bi para a produção de hidrogênio sob luz solar simulada: diminuição da banda proibida e transições estruturais. 2021. Dissertação de Mestrado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física de São Carlos (IFSC/BT) São Carlos.