Estudo da influência de deformações mecânicas no desempenho de dispositivos esticáveis baseados em MoS2 para aplicação na área de energia

• Processo: 22/00955-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2022
• Situação: Interrompido
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Murilo Santhiago
• Beneficiário: Leonardo Hideki Hasimoto
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/16254-3 - Fabricação de eletrodos de carbono alongáveis utilizando laser de CO2, BE.EP.DR
• Assunto(s): Materiais bidimensionais Dissulfeto de molibdênio Eletrocatálise Energia Reação de desprendimento de hidrogênio
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Dispositivo esticável | Dissulfeto de molibdênio | Eletrocatálise | energia | evolução de hidrogênio | Materiais 2D

Resumo

Dissulfeto de molibdênio (MoS2) é um material lamelar promissor para aplicação como eletrocatalisador para Reação de Evolução de Hidrogênio (REH), uma vez que possui baixo custo e grande abundância. Contudo, sua atividade é associada a presença de sítios de borda, sendo o plano basal majoritário, inerte a tal processo. Defeitos na forma de vacâncias de enxofre (S) e estresse mecânico desses defeitos são descritos por melhorarem o desempenho de MoS2 para aplicações eletroquímicas. Enquanto a geração de vacâncias de S tem sido amplamente investigada a partir da utilização de diferentes métodos, o estudo do efeito de deformações na estrutura de MoS2 tem sido menos explorado e principalmente realizado sobre substratos rígidos, com menor possibilidade de modular o grau de deformação. De modo a explorar a fundo a possibilidade de aplicação de MoS2 para produção de hidrogênio, torna-se imperativo, portanto, a realização de estudos eletroquímicos fundamentais a respeito do papel de deformações mecânicas na atividade desse material. Neste trabalho, pretendemos depositar monocamadas de MoS2 com grande razão de aspecto sobre substratos elastoméricos condutores. De modo a garantir informações relacionadas ao plano basal, isolaremos as regiões de borda utilizando uma resina e, então, a partir do dispositivo fabricado pretendemos gerar vacâncias de S e estudar o efeito de diferentes graus de deformação mecânica na atividade do plano basal de MoS2 com relação a REH. Além disso, pretendemos realizar pela primeira vez estudos relacionados a reversibilidade do processo mecânico. (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)

ROCHA, JAQUELINE F.; HASIMOTO, LEONARDO H.; SANTHIAGO, MURILO. Recent progress and future perspectives of polydopamine nanofilms toward functional electrochemical sensors. ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY, v. N/A, p. 18-pg., 2023-01-16. (22/00955-0)

FLORINDO, BIANCA ROCHA; HASIMOTO, LEONARDO H.; DE FREITAS, NICOLLI; CANDIOTTO, GRAZIANI; LIMA, ERIKA NASCIMENTO; DE LOURENCO, CLAUDIA; DE ARAUJO, ANA B. S.; OSPINA, CARLOS; BETTINI, JEFFERSON; LEITE, EDSON R.; et al. Patterning edge-like defects and tuning defective areas on the basal plane of ultra-large MoS₂ monolayers toward the hydrogen evolution reaction. JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A, v. 11, n. 37, p. 10-pg., 2023-09-26. (22/00955-0)

DE LOURENCO, CLAUDIA; DE ARAUJO, ANA B. S.; HASIMOTO, LEONARDO H.; FEITOSA, ISAQUE A. A.; DAS NEVES, MATHEUS F. F.; BETTINI, JEFFERSON; PERFECTO, TARCISIO M.; ROCHA, TULIO C. R.; MORI, THIAGO J. A.; LEITE, EDSON R.; et al. Size-dependent electrocatalytic hydrogen evolution activity of arrays of edge-like defects in MoS₂ crystals patterned by focused ion beam. JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A, v. N/A, p. 10-pg., 2024-11-11. (23/15689-6, 22/14720-4, 22/00955-0, 23/17576-4)

HASIMOTO, LEONARDO H.; DE ARAUJO, ANA B. S.; DE LOURENCO, CLAUDIA; MERCES, LEANDRO; CANDIOTO, GRAZIANI; LEITE, EDSON R.; CAPAZ, RODRIGO B.; SANTHIAGO, MURILO. Strain and defect-engineering on the basal plane of ultra-large MoS₂ monolayers attached onto stretchable gold electrodes. JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A, v. 12, n. 28, p. 12-pg., 2024-06-16. (22/00955-0)