Nanocompósitos de óxidos metálicos com óxido de grafeno reduzido e suas aplicações em reações de water splitting e fotorredução de CO2

Resumo

A busca pela energia limpa e renovável apresenta hoje uma tarefa imediata para atender à crescente demanda energética mundial, que poderá dobrar até 2050, devido ao aumentopopulacional e à industrialização. A produção de H2 pela redução da molécula deágua, que pode ser realizada em um sistema fotoeletroquímico, utilizando a luz solar é umaabordagem elegante para essa questão. Outra abordagem atual para a minimização do impacto ambiental gerado pela queima decombustíveis fósseis é fotorredução de CO2. Esse processo tem como objetivo converter o CO2(juntamente com água) em produtos utilizáveis em outros processos, como metano, formaldeído emetanol utilizando a luz solar. Dentre os semicondutores mais estudados atualmente, o vanadato de bismuto (BiVO4) e oóxido de ferro (hematita, Fe2O3) são candidatos com potencial para uso em fotocatálise. Neste trabalho, propomos a incorporação do óxido degrafeno reduzido (RGO) em fotoanodos semicondutores e estudos de recombinação de carga pela técnica de espectroscopia de absorção transiente (TAS). Desse modo, nesse projeto de Doutorado, propomos um estudo detalhado sobre o papel do grafeno e derivados de grafeno em duas aplicações: reações de fotodegradação da água efotorredução de CO2. Espera-se obter com este trabalho, um conhecimento mais aprofundadosobre a atuação deste material nas reações fotocatalíticas, que ainda é controverso na literatura.