Avanços em Fotoeletroquímica: Investigando o Uso da Técnica GLAD para Otimização de Fotoeletrodos de WOx na Geração Sustentável de Hidrogênio

• Processo: 24/05173-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
• Vigência (Início): 01 de novembro de 2024
• Vigência (Término): 31 de janeiro de 2025
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: André Luis de Jesus Pereira
• Beneficiário: Helen Caroline de Souza Barros
• Supervisor: Martin Nicolas
• Instituição Sede: Divisão de Ciências Fundamentais (IEF). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Local de pesquisa: Institut Franche-Comté Electronique Mécanique Thermique Et Optique - Sciences Et Technologies, França
• Vinculado à bolsa: 23/10449-7 - Estudo de Fotoeletrodos de g-C3N4/WO3-x/FTO Aplicados na Geração de Hidrogênio Solar, BP.MS
• Assunto(s): Pulverização catódica Semicondutores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Glancing angle deposition | magnetron sputtering | Photoelectrochemistry | Solar H2 | Wo3 | Materiais Semicondutores

Resumo

A demanda urgente por tecnologias de energia sustentável é amplificada pelos impactos ambientais adversos do uso intensivo de combustíveis fósseis, particularmente o aumento das emissões de gases de efeito estufa. Nesse cenário, a produção fotoeletroquímica (PEC) de hidrogênio, que utiliza energia solar para catalisar a oxidação da água, emerge como uma alternativa viável devido à sua potencial eficiência e sustentabilidade. Contudo, aprimorar a eficiência desta tecnologia sob luz visível, mantendo os custos controlados, permanece um desafio. O óxido de tungstênio (WO3), um semicondutor do tipo n, mostra-se promissor para superar essas barreiras devido ao seu baixo custo, baixa toxicidade e eficácia sob luz visível. As técnicas de Magnetron Sputtering e Glancing Angle Deposition (GLAD) são empregadas para a fabricação de filmes de WO3, com a GLAD permitindo um controle preciso sobre a nanoestrutura dos filmes, o que é crucial para aumentar a área de superfície e melhorar a microestrutura, potencializando a eficiência dos dispositivos PEC na produção de hidrogênio. Este projeto visa otimizar os fotoeletrodos de WO3 por meio dessas técnicas avançadas de fabricação, buscando uma solução eficaz para a geração de hidrogênio através de processos PEC, alinhando-se com as necessidades globais por fontes de energia mais limpas e sustentáveis.