Intensificação plasmônica em nanoestruturas de vanadato de bismuto decoradas com nanopartículas metálicas

Resumo

Nanoestruturas 1D de vanadato de bismuto (BiVO4) representam uma classe de materiais com elevada sensibilidade frente à radiação visível, além de propriedades físico-químicas únicas que permitem sua aplicação em fotoquímica e fotoeletroquímica. Essas nanoestruturas podem ser preparadas através diversas técnicas, sendo a metodologia hidrotérmica assistida por micro-ondas uma nova e promissora abordagem. Propomos a otimização das condições de síntese variando-se parâmetros como solvente, temperatura, potência de micro-ondas, entre outros, bem como sua influência sobre a morfologia das nanoestruturas obtidas. Também propomos o estudo da intensificação plasmônica causada pela integração de nanopartículas metálicas, como Au e Ag, às nanoestruturas de BiVO4. Esperamos, com isso, o aumento da eficiência fotocatalítica e fotoeletrocatalítica dos materiais resultantes. A intensificação plasmônica será avaliada através da técnica de SERS (Surface enhanced Raman spectroscopy), que é uma das principais ferramentas utilizadas pelo grupo em que a proposta será desenvolvida. A atividade fotocatalítica será analisada por meio da degradação de corante modelo, enquanto a atividade fotoeletrocatalítica será estudada utilizando-se novos filmes multi- hierárquicos como eletrodos de trabalho. Os eletrodos multi-hierárquicos serão preparados decorando-se filmes verticalmente alinhados de nanobastões de óxido de zinco (ZnONR) com as nanoestruturas de BiVO4 integradas às nanopartículas metálicas. Em outra abordagem, filmes de nanotubos de TiO2 obtidos por anodização serão empregados como templates para o crescimento de nanotubos de BiVO4. A caracterização estrutural e morfológica será realizada através de um amplo conjunto de técnicas que constam da competência da candidata e estão disponíveis no IQUSP.