Síntese assistida por micro-ondas de fotocatalisadores híbridos de heterojunção de WO3/Bi2WO6 e nanopartículas altamente entrópicas

• Processo: 24/22426-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2028
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Juliana dos Santos de Souza Silva
• Beneficiário: Caroline Maria Vasconcelos Paz Ramos
• Instituição Sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Santo André , SP, Brasil
• Assunto(s): Espectroscopia Raman Produção de hidrogênio Materiais nanoestruturados
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: espectroscopia Raman | Ligas metálicas de alta entropia | óxido de tungstênio | Produção de hidrogênio | síntese assistida por micro-ondas | Tungstato de bismuto | Nanomateriais

Resumo

A crescente demanda por energia e o impacto ambiental causado pelo uso de combustíveis fósseis impulsionam a busca por alternativas sustentáveis, como a geração de hidrogênio verde via processos fotocatalíticos e fotoeletrocatalíticos. Nesse sentido, o uso de semicondutores, como WO3 e Bi2WO6, como foto (eletro)catalisadores é uma alternativa promissora e destaca-se pela capacidade destes materiais absorverem luz visível. Contudo, estas espécies apresentam limitações, dentre as quais destaca-se a elevada taxa de recombinação de pares elétron/buraco fotogerados. Para mitigar esse efeito e otimizar essa separação de cargas, o projeto explora a formação de heterojunções WO3/Bi2WO6, resultando em um alinhamento favorável das bandas de valência (BV) e condução (BC) o que aumenta a separação de cargas. Somado a isso, serão incorporadas nanopartículas metálicas de alta entropia (HEAs) que atuarão como co-catalisadores aumentando a eficiência do processo de geração de H2. Os semicondutores investigados serão preparados por rota assistida por micro-ondas. As reações de síntese serão acompanhadas in situ por espectroscopia Raman, o que permitirá estudar a evolução estrutural do material preparado, permitindo o estudo pioneiro do mecanismo de formação de óxidos metálicos semicondutores por rota assistida por micro-ondas. Os sistemas resultantes serão aplicados em processos fotocatalíticos e fotoeletrocatalíticos para geração de H2.