Estudo do mecanismo de crescimento de óxido de tungstênio em grafeno via síntese-assistida por micro-ondas

• Processo: 21/12018-8
• Linha de fomento: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Vigência (Início): 01 de abril de 2022
• Vigência (Término): 30 de setembro de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Juliana dos Santos de Souza
• Beneficiário: Bárbara Scola Rodrigues
• Supervisor no Exterior: Markus Niederberger
• Instituição-sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Local de pesquisa: Swiss Federal Institute of Technology Zurich, Suíça
• Vinculado à bolsa: 19/26010-9 - Dispositivos fotoativos baseados em heterojunções de vanadato de bismuto e óxido de tungstênio sobre grafeno, BP.DD
• Assunto(s): Grafenos Heterojunção Nanotecnologia Materiais nanoestruturados

Resumo

Fotoanodos baseados em heterojunções W-BiVO4/WO3 são promissores para o desporporcionamento fotoeletroquímico da água. No entanto, eles têm desvantagens importantes, como transferência de carga limitada, fotocorrosão e recombinação. Uma estratégia para aumentar a eficiência da heterojunção é aumentar a condutividade e a área de superfície por meio do acoplamento de WO3 com grafeno.Várias rotas têm sido usadas para sintetizar WO3 em grafeno, incluindo a síntese-assistida por micro-ondas; que é uma técnica que permite uma redução drástica do consumo de tempo e energia, bem como propicia propriedades interfaciais únicas na heterojunção, devido à interação das microondas com as espécies reacionais. No entanto, os procedimentos de síntese via micro-ondas de WO3/grafeno relatados na literatura não fornecem informações suficientes sobre os parâmetros de micro-ondas, portanto, a maioria deles não são reprodutíveis. Assim, o presente projeto visa elucidar o mecanismo de crescimento de WO3/ grafeno por meio de uma profunda investigação estrutural e morfológica dos estágios iniciais da reação, utilizando técnicas, como microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução (HRTEM) e estudos de microscopia eletrônica de varredura por transmissão com imagem de campo escuro de alto ângulo anular (HAADF-STEM) combinados com espectroscopia de raios-X por dispersão em energia (EDXS). Então, seremos capazes de desenvolver de forma sistemática arquiteturas altamente controladas para encontrar as melhores condições e melhorar o desempenho de eletrodos fotoativos.