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
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2027
• 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). 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

(6)

(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)

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)

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)

HASIMOTO, LEONARDO H.; DAS NEVES, MATHEUS F. F.; PERFECTO, TARCISIO M.; BETTINI, JEFFERSON; LEITE, EDSON R.; CAPAZ, RODRIGO B.; SANTHIAGO, MURILO. Unraveling the Defects Introduced on the Basal Plane of MoS₂ Monolayers by H₂O₂ for the Hydrogen Evolution Reaction. ACS APPLIED ENERGY MATERIALS, v. N/A, p. 9-pg., 2025-10-03. (23/15689-6, 23/17576-4, 24/00989-7, 22/14720-4, 22/00955-0, 24/15173-2)

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)

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)

HASIMOTO, LEONARDO H.; BETTINI, JEFFERSON; LEITE, EDSON R.; LIMA, RENATO S.; SOUZA, JOAO BATISTA, JR.; LIU, LIFENG; SANTHIAGO, MURILO. Binary Cooperative Thermal Treatment of Cellulose and MoS₂ for the Preparation of Sustainable Paper-Based Electrochemical Devices for Hydrogen Evolution. ACS APPLIED ENGINEERING MATERIALS, v. 1, n. 2, p. 12-pg., 2022-11-30. (22/00955-0)