Desbaste eletroquímico e inserção controlada de defeitos químicos em monocamadas de MoS2 suportadas em eletrodos de grafite

• Processo: 25/06125-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2029
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Murilo Santhiago
• Beneficiário: Renan Gabriel de Assis
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 23/17576-4 - Geração controlada de defeitos químicos no plano basal do dissulfeto de molibdênio (MoS2), AP.R
• Assunto(s): Defeitos Dissulfeto de molibdênio Química de materiais Materiais bidimensionais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: defeitos | Dissulfeto de molibdênio | geração eletroquímcia | Química de Materiais | Materiais 2D

Resumo

A geração controlada de defeitos químicos no plano basal do dissulfeto de molibdênio (MoS2) tem enorme potencial para modular propriedades elétricas, óticas e eletroquímicas para uma série de aplicações. Para isso, um dos aspectos iniciais consiste na obtenção de monocamadas de MoS2 com alta razão de aspecto. Dentre as metodologias atuais, as rotas eletroquímicas utilizando eletrodos de TiN ou filmes finos de ouro destacam-se na produção com alto rendimento destas monocamadas, além de possuir instrumentação simples, condições brandas e processo rápido. Entretanto, para minimizar a contaminação por resíduos metálicos sobre as monocamadas de MoS2 durante o processo de caracterização torna-se interessante usar eletrodos não-metálicos e ampliar as possibilidades de eletrodos para o preparo desses materiais. Nesse contexto, eletrodos de carbono se destacam pelo custo mais baixo relativo ao ouro, alta durabilidade e estabilidade. Assim, o projeto propõe o uso de eletrodos de grafite pirolítico altamente orientados (HOPG) para preparar monocamadas de MoS2 com alta razão de aspecto e controlar a inserção de defeitos do tipo borda no plano basal usando rotas de nanofabricação. Propomos também fabricar pela primeira vez eletrodos contendo camadas de HOPG suspensas visando uma caracterização pormenorizada com resolução atômica dos defeitos gerados no MoS2. O entendimento das áreas contendo defeitos será fundamental para correlacionar com a atividade eletrocatalítica dos eletrodos visando a reação de desprendimento de hidrogênio. (AU)