Engenharia estrutural de fotocatodos à base de óxido de cobre produzidos via método de solução de precursora polimérica

• Processo: 24/05567-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Flavio Leandro de Souza
• Beneficiário: Fabio Augusto Pires
• Supervisor: Sanjay Mathur
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Cologne (UoC), Alemanha
• Vinculado à bolsa: 23/08273-8 - Engenharia de interfaces em fotoanodos nanoestruturados de hematita produzidos pelo método de solução precursora polimérica para quebra da molécula da água assistida pela luz solar, BP.DD
• Assunto(s): Fotoeletroquímica Produção de hidrogênio
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fotoeletroquímica | geração de hidrogênio | Óxidos nanoestruturados | Nanociências

Resumo

O desenvolvimento de fotoeletrodos para quebra da molécula de água assistida pela luz solar é um desafio para os cientistas de materiais na busca por alternativas viáveis de descarbonização da matriz energética mundial e dos processos industriais em geral. Esta proposta de pesquisa de estágio tem como objetivo a produção de fotocatodos à base de óxido de cobre, empregando o método de síntese da solução precursora polimérica (SPP) utilizado para produção de fotoanodos à base de hematita no projeto principal vinculado a esta proposta. Considerando a instabilidade química do óxido de cobre em dispositivos fotoeletroquímicos (PEC), este projeto também busca projetar camadas protetoras usando diferentes métodos de deposição (ALD, CVD, mfCVD, PVD, etc) para mitigar a fotocorrosão do óxido de cobre. Além disso, uma investigação sobre o papel das diferentes estruturas e morfologias destas camadas na resposta fotoeletroquímica será realizada juntamente com testes de estabilidade dos fotocatodos à base de óxido de cobre. Complementarmente ao desenvolvimento de fotoanodos de hematita no projeto principal, a produção de fotocatodos eficientes e estáveis pode ser um passo em frente rumo a dispositivos PEC "tandem" que funcionem sem a aplicação de potencial externo.