Eletrooxidação de H2O2 aprimorada plasmonicamente por nanofios de MnO2 decorados com nanopartículas de Au

Autor(es)

Vítor Mendes Miguel

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Conjunto das Químicas (IQ e FCF) (CQ/DBDCQ)
• Data de defesa: 2021-08-02

Membros da banca

Susana Ines Cordoba de Torresi; Luiz Henrique Dall'Antonia; Claudia Longo

• Orientador: Susana Ines Cordoba de Torresi

Resumo

O MnO2 é um material barato e versátil, sendo capaz de atuar como catalisador para diferentes reações eletroquímicas. A adição de pequenas quantidades de nanopartículas de Au possibilita o estudo do efeito de ressonância plasmônica de superfície localizada (RPSL) para aprimorar as propriedades eletroquímicas do MnO2. O efeito plasmônico pode acelerar diversas reações com a irradiação de luz visível, melhorando a separação de cargas e as propriedades de absorção de luz dos semicondutores. Utilizando nanofios de MnO2 decorados com nanopartículas de Au (MnO2-Au), foi demonstrado que a atividade catalítica do MnO2 foi aprimorada drasticamente pela RPSL no sistema. As propriedades catalíticas do semicondutor foram estudadas para a oxidação de H2O2 como uma reação modelo. Um claro aumento na corrente de oxidação para H2O2 foi observada com os nanofios decorados com Au sob irradiação de luz, com um aumento de 116% de sensibilidade quando comparado com condições de escuro. Um estudo do mecanismo indicou que a melhora na performance pode ser relacionada com uma separação de cargas mais eficiente gerado pela formação plasmônica de hot elétrons e buracos. Os resultados obtidos apresentam uma abordagem para alcançar uma melhor absorção de luz e desempenho na região do visível para semicondutores, inspirando o uso de heteroestruturas plasmônicas para a eletrocatálise. (AU)

• Processo FAPESP: 19/15885-4 - Estudo plasmônico da aplicação de nanopartículas de MnO2/Au como sensor eletroquímico de H2O2 por método de deposição eletroestática layer-by-layer
• Beneficiário: Vítor Mendes Miguel
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado