Desenvolvimento de sensores de SnS2/rGO/Pd para a detecção de hidrogênio

• Processo: 25/24491-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 15 de abril de 2026
• Data de Término da vigência: 14 de abril de 2027
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Valmor Roberto Mastelaro
• Beneficiário: Julia Coelho Tagliaferro
• Supervisor: Carla Bittencourt
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Université de Mons (UMONS), Bélgica
• Vinculado à bolsa: 24/22792-0 - Desenvolvimento de sensores SnS2/rGO/Pd para a detecção de hidrogênio, BP.DR
• Assunto(s): Materiais bidimensionais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: materiais 2D | sensor de hidrogênio | Tmd | semicondutores de dicalcogenetos de metais de transição

Resumo

O hidrogênio (H¿) é um gás promissor como alternativa para substituir os combustíveis fósseis, devido a sua natureza renovável e com zero emissão de carbono. Entretanto, este gás apresenta riscos de segurança em seu uso, incluindo alto risco de vazamentos e alta flamabilidade, além disso sendo um gás incolor e inodoro, com um alto risco de explosão quando a sua concentração ultrapassa 4% em volume. Neste contexto, o desenvolvimento de sensores com alta resposta e seletividade que operem em temperaturas próximas a ambiente é crucial. Dicalcogenetos de metais de transição (TMDs), particularmente o SnS¿, têm se mostrado promissores como sensores de gases, mas seguem inexplorados como sensores de hidrogênio. Portanto, este projeto propõe a fabricação de sensores de hidrogênio baseados em SnS¿, formando uma heterojunção com óxido de grafeno reduzido (rGO) e decorados com nanopartículas de paládio (Pd). O rGO tem ótima condutividade, e permite que o sensor opere a temperaturas próximas a ambiente, enquanto o Pd apresenta uma grande afinidade para o hidrogênio, melhorando assim a seletividade e a sensibilidade do sensor. Adicionalmente, o projeto inclui um estudo sobre a influência da criação de defeitos por irradiação de íons nas propriedades sensoras e um estudo de DFT para calcular as energias de interação do gás com os possíveis sítios ativos do material. (AU)