Incorporação de nanopartículas metálicas em fotoeletrodos de hematita: efeito da interface sólido-sólido nas propriedades ópticas e elétricas

• Processo: 19/06654-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Flavio Leandro de Souza
• Beneficiário: Ingrid Guadalupe Rodriguez Gutierrez
• Instituição Sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 17/02317-2 - Interfaces em materiais: propriedades eletrônicas, magnéticas, estruturais e de transporte, AP.TEM
• Assunto(s): Nanociência Materiais nanoestruturados Nanopartículas metálicas Filmes finos Hematita Soluções aquosas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: hematite | hydrogen generation | Nanostructure | solid-liquid interface | Thin Films | Nanociências

Resumo

Esse projeto de pós-doutoramento está centrado no estudo da interface de nanopartículas metálicas suportadas em fotoeletrodos de hematita com soluções aquosas quando na presença e ausência de luz. Tem como objetivo analisar as estratégias de síntese e deposição controlada de massa de hematita e nanopartículas metálicas, quantificando a parcela de luz absorvida, a geração de fotocorrente e consequentemente demonstrar a viabilidade do dispositivo construído. Além disso, a interação com os grupos de teoria participantes do projeto temático espera-se gerarmos um volume de resultados para avançarmos na compreensão da interface sólido-sólido (nanopartículas-eletrodos-substratos) na transferência de carga e a geração de reações químicas dos mesmo com a solução que sofrerá a fotoeletrólise (interface sólido-líquido). Neste sentido, o uso de nanopartículas metálicas de tamanho e morfologia variados é considerado estratégico no que diz respeito à construção de células fotoeletroquímicas e dois fatores principais justificam sua utilização: a maior absorção óptica do espectro eletromagnético e a possibilidade de injeção e separação de carga assistida pelos plasmons superficiais, auxiliando na transferência de elétron do catalisador. É importante destacar que a originalidade da proposta está centrada na modulação da fotocorrente a partir das diferentes morfologias das nanopartículas (esférica, bastão e multifacetada) aliada à maneira como as propriedades plasmônicas serão inseridas no dispositivo. (AU)

Publicações científicas

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(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)

RODRIGUEZ-GUTIERREZ, INGRID; SOUZA JUNIOR, JOAO B.; LEITE, EDSON R.; VAYSSIERES, LIONEL; SOUZA, FLAVIO L.. An intensity modulated photocurrent spectroscopy study of the role of titanium in thick hematite photoanodes. Applied Physics Letters, v. 119, n. 7, AUG 16 2021. (19/06654-9, 17/11986-5, 13/07296-2, 17/02317-2)

RODRIGUEZ-GUTIERREZ, INGRID; MOURINO, BEATRIZ; FREITAS, ANDRE L. M.; COSTA, CARLOS A. R.; PIRES, ELCIO L.; GONCALVES, RENATO, V; VAYSSIERES, LIONEL; SOUZA, FLAVIO L.. On the Effect of Thermal Processing on Sn Diffusion and Efficiency Enhancement in Hematite/FTO Photoanodes. ECS JOURNAL OF SOLID STATE SCIENCE AND TECHNOLOGY, v. 11, n. 4, p. 8-pg., 2022-04-01. (19/06654-9, 17/11986-5, 17/11986-5, 17/02317-2, 13/07296-2)

RODRIGUEZ-GUTIERREZ, INGRID; BEDIN, KAREN CRISTINA; MOURINO, BEATRIZ; SOUZA JUNIOR, JOAO BATISTA; SOUZA, FLAVIO LEANDRO. Advances in Engineered Metal Oxide Thin Films by Low-Cost, Solution-Based Techniques for Green Hydrogen Production. NANOMATERIALS, v. 12, n. 12, p. 21-pg., 2022-06-01. (17/11986-5, 19/06654-9, 17/02317-2, 13/07296-2)

THOMAZ, KELLY T. C.; BEDIN, KAREN C.; RODRIGUEZ-GUTIERREZ, INGRID; VERISSIMO, NATHALIA C.; BETTINI, JEFFERSON; SOUZA, FLAVIO L.. Interfacial engineering of hematite photoanodes toward high water splitting performance. MATERIALS TODAY ENERGY, v. 37, p. 11-pg., 2023-10-01. (17/11986-5, 17/02317-2, 21/07459-5, 19/06654-9)