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Conversão de energia utilizando nano e mesocristais de BaZrxHf1-xO3: uma abordagem teórica e experimental

Processo: 09/17752-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de março de 2010
Vigência (Término): 31 de agosto de 2012
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:José Arana Varela
Beneficiário:Mário Lúcio Moreira
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:98/14324-0 - Multidisciplinary Center for Development of Ceramic Materials, AP.CEPID
Assunto(s):Materiais nanoestruturados   Modelagem computacional   Fotoluminescência   Fotocatálise

Resumo

Compostos baseados em zircônio apresentam estabilidade físico-química considerável, a qual proporciona uma crescente gama de aplicações cientificas e tecnológicas. Estes compostos têm se mostrado eficientes para conversões de radiação ionizante em emissão eletromagnética na região do visível (cintilação). Assim como tem reportado consideravel resposta fotocatalitica para a produção de hidrogênio. Estas propriedades fazem do BZO um promissor objeto de estudo, sobretudo se o controle do tamanho e forma das partículas for implementado. Com esta finalidade métodos de síntese aprimorados como a hidrotermalização assistida por microondas (MAH) mostra-se apropriada. A MAH utiliza-se da radiação eletromagnética como fonte de energia para aquecer moléculas de água de forma homogênea. Outras características deste método são as baixas temperaturas (da ordem de 140°C), associada tempos de síntese curtos (da ordem de 1 a 160 min) e altas taxas de aquecimento (da ordem de até 120°C/min), proporcionando altas taxas de nucleação e baixa taxa de crescimento. Desta forma, utilizar-se-à técnicas experimentais espectroscópicas e caracterizações físicas e químicas associadas aos métodos computacionais de primeiros princípios mecânico quânticos ("ab initio") com intuito de fornecer informações importantes sobre o arranjo estrutural e eletrônico dos sistemas. Assim será possível elaborar uma abordagem teórico/experimental a respeito da influência das distorções estruturais ocasionadas pela introdução do Hf na rede cristalina do BZO e verificar sua influência sobre as propriedades luminescentes e fotocatalíticas, que são altamente dependentes da estrutura do material.

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
FLORES, EFRACIO MAMANI; RAUBACH, CRISTIANE W.; GOUVEA, ROGERIO; LONGO, ELSON; CAVA, SERGIO; MOREIRA, MARIO L. Optical and structural investigation of ZnO@ZnS core-shell nanostructures. Materials Chemistry and Physics, v. 173, p. 347-354, APR 15 2016. Citações Web of Science: 6.
FASSBENDER, RAFAEL UARTH; LILGE, TATIANE STRELOW; CAVA, SERGIO; ANDRES, JUAN; DA SILVA, LUIS FERNANDO; MASTELARO, VALMOR ROBERTO; LONGO, ELSON; MOREIRA, MARIO LUCIO. Fingerprints of short-range and long-range structure in BaZr1-xHfxO3 solid solutions: an experimental and theoretical study. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 17, n. 17, p. 11341-11349, 2015. Citações Web of Science: 5.
MOREIRA, MARIO L.; LONGO, VALERIA M.; AVANSI, JR., WALDIR; FERRER, MATEUS M.; ANDRES, JUAN; MASTELARO, VALMOR R.; VARELA, JOSE A.; LONGO, ELSON. Quantum Mechanics Insight into the Microwave Nucleation of SrTiO3 Nanospheres. Journal of Physical Chemistry C, v. 116, n. 46, p. 24792-24808, NOV 22 2012. Citações Web of Science: 35.

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