Modulação de propriedades físico-químicas de semicondutores metálicos através do controle dos parâmetros de síntese assistida por micro-ondas

Resumo

O uso de semicondutores metálicos nanoestruturados em processos (foto)(eletro) catalíticos vem ganhando destaque nas últimas décadas. Atualmente, as pesquisas têm como foco a busca pelo aumento da eficiência catalítica destes materiais. Umas das estratégias de destaque consiste em preparar heterojunções com outros semicondutores (metálicos e/ou orgânicos) ou nanoestruturas plasmônicas. O sucesso desta abordagem depende da efetividade de transferência de carga entre as estruturas que formam a heterojunção, fenômeno que está intimamente ligado a natureza e a espessura das espécies químicas formadas na interface. Neste sentido, o uso de metodologias de síntese assistidas por micro-ondas se torna muito atraente visto que a técnica se vale do aquecimento dielétrico seletivo das espécies presentes no meio reacional. Este efeito também é observado na superfície dos materiais em decorrência de sua interação única com as micro-ondas. Assim, o uso de micro-ondas abre a possibilidade de obter heterojunções cuja composição da interface possa ser modulada pelos parâmetros de irradiação utilizados na síntese. Na presente proposta sistemas baseados em nanoestruturas de BiVO4, BiNbO4, NaNbO3, Fe2O3, WO3, ZnO, TiO2, Au, Ag, Pt, grafeno e nitreto de carbono serão preparados através de técnicas assistidas por micro-ondas. Estes materiais figuram entre aqueles mais investigados na atualidade para aplicação em dispositivos de conversão de energia e catálise orgânica. A relação entre as condições de irradiação e as propriedades físico-química dos sistemas resultantes será avaliado, assim como sua eficiência em aplicações específicas. Para isso, a cinética de síntese, a natureza química e estrutural da interface da heterojunção resultante, e a atividade catalítica da superfície dos catalisadores resultantes serão investigados. (AU)