Modificação do g-C3N4 com laser de femtosegundo para desenvolver novos catalisadores

• Processo: 23/02367-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 05 de abril de 2024
• Data de Término da vigência: 03 de julho de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Elson Longo da Silva
• Beneficiário: Mayra Luiza Gonçalves Rodrigues
• Supervisor: Juan Manoel Andres Bort
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Universitat Jaume I, Espanha
• Vinculado à bolsa: 22/09717-4 - Fotocatálise de poluentes orgânicos utilizando compósitos de g-C3N4/CoMoO4, BP.IC
• Assunto(s): Catálise
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Catalysts | Femtosecond | g-C3N4 | Catálise

Resumo

A interação da luz com materiais semicondutores constitui a base de várias tecnologias, sendo a fotocatálise um exemplo notável. Esta tecnologia tem atraído cada vez mais atenção por suas aplicações potenciais em energia verde e remediação ambiental. Compreender a estrutura eletrônica dos semicondutores é crucial para uma compreensão abrangente do processo fotocatalítico, pois influencia e governa significativamente a atividade fotocatalítica através da criação de espécies radicais reativas. Dentre os semicondutores promissores para processos fotocatalíticos, o nitreto de carbono grafítico (g-C3N4) se destaca por sua alta estabilidade, excelente capacidade de absorção de luz visível, área superficial substancial e composição livre de metal. No entanto, seu uso é dificultado pela baixa estabilidade e altas taxas de recombinação de portadores de carga. Este projeto está centrado na modificação do g-C3N4 através da irradiação com laser de femtosegundo em vários níveis de potência para melhorar seu desempenho fotocatalítico. Os objetivos principais são otimizar a geração de espécies reativas de oxigênio (ROS) e melhorar a estabilidade do catalisador durante a fotodegradação da Rodamina B (RhB), uma molécula padrão em fotocatálise. A irradiação com laser de femtosegundo fornece um método preciso e controlado para induzir modificações no g-C3N4, visando sua estrutura eletrônica e características de superfície. Através da variação sistemática dos níveis de potência do laser, o projeto visa customizar as propriedades do material para um equilíbrio ideal entre a produção de ROS e a estabilidade do catalisador. Os resultados esperados deste projeto estão preparados para oferecer insights valiosos sobre a modificação personalizada de materiais semicondutores, aumentando sua eficácia em aplicações fotocatalíticas.