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Síntese de fotoeletrodo de hematita por meio de rotas químicas para aplicação na quebra da molécula de água induzida pela luz solar

Processo: 21/04967-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de junho de 2021
Vigência (Término): 31 de outubro de 2022
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Flavio Leandro de Souza
Beneficiário:Fabio Augusto Pires
Instituição-sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações (Brasil). Campinas , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:17/02317-2 - Interfaces em materiais: propriedades eletrônicas, magnéticas, estruturais e de transporte, AP.TEM
Assunto(s):Nanociência   Eletrodos   Hematita   Luz solar   Materiais nanoestruturados

Resumo

Esta proposta de pesquisa de doutorado visa produzir hematita pura e modificada por meio de diferentes rotas químicas. A hematita tem sido intensamente investigada como material modelo e promissor para converter luz em energia química. Sua abundância na Terra e capacidade para absorver a luz solar atraiu o interesse da comunidade científica pela possibilidade de gerar hidrogênio com baixo custo agregado via fotossíntese artificial. No entanto, alguns desafios relacionados a sua baixa condutividade eletrônica e curto tempo de vida das cargas fotogeradas levam à baixa eficiência do dispositivo, o que têm impedido seu desenvolvimento industrial. Nesse sentido, muitas estratégias têm sido utilizadas para superar essa limitação desde a inserção de dopantes intermetálicos (in-situ e ex-situ) seguido de tratamento térmico em diferentes atmosferas para construir uma arquitetura de hematita complexa ou heteroestruturas. Aqui, os filmes de hematita serão produzidos usando uma rota química diferente não complexa e de baixo impacto ambiental com base em processo coloidal sem e sob condição hidrotérmica em cima de substratos transparentes condutores. Neste cenário, o foco desta proposta de pesquisa é compreender e controlar a superfície e a interface da hematita policristalina com diferentes morfologias, espessura e tamanhos de grão. (AU)

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