Impacto do uso de single-atom ou nano Ag e Pt suportadas em black-TiO2 quiral sobre sua atividade fotocatalítica

• Processo: 23/12948-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Juliana dos Santos de Souza Silva
• Beneficiário: Juliana dos Santos de Souza Silva
• Pesquisador Anfitrião: Remita Hynd
• Instituição Sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Université Paris-Saclay, Campus D'Orsay, França
• Assunto(s): Fotocatálise Materiais nanoestruturados Conversão de energia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Black TiO2 | fotocatalise | Hidrogênio verde | nanoestruturas plasmônicas | single atom | TiO2 quiral | Nanomateriais

Resumo

A crise energética mundial e a poluição ambiental impulsionam a investigação inovadora de soluções sustentáveis. A conversão de luz solar em energia química, através da fotocatálise, é uma estratégia interessante. O TiO2 anatase é um semicondutor notável, mas a absorção limitada de luz visível e a recombinação de electrons e buracos impedem a sua eficiência. Novas abordagens, como uso nanoestruturas quirais e nanopartículas plasmónicas são interessantes para contornar estas adversidades. As estruturas quirais aumentam a atividade fotocatalítica modificando as bandas de paragem fotônicas e a absorção de luz. O black TiO2, deficiente em oxigénio, alarga a sua absorção de luz visível. Enquanto que as nanopartículas plasmónicas, como a Ag e a Pt, aumentam a absorção da luz visível (Ag), a separação de cargas e a transferência de electrões de semicondutores de grande intervalo de banda como o TiO2. Os catalisadores de átomo único (SACs) em TiO2 oferecem níveis de energia ajustáveis e elevada dispersão, combinando catálise heterogénea e homogénea. Os SACs de Ag e Pt sobre TiO2 apresentam atividades catalíticas excepcionais. Este projeto visa sintetizar nanopartículas de Ag, Pt e átomos individuais suportados em TiO2 negro quiral e compreender o seu efeito na produção de hidrogênio e no tratamento de águas residuais utilizando o fenol como poluente modelo. Este estudo promove a fotocatálise sustentável utilizando nanoestruturas quirais, nanopartículas plasmônicas e SACs para conversão de energia e remediação ambiental. (AU)