Uso de excitações plasmônicas para aprimoramento em eletrocatálise

Resumo

Este projeto se propõe a estudar a influência do fenômeno de ressonância plasmônica de superfície localizada de nanopartículas de metais nobres suportadas em semicondutores na eletrocatálise. Esse fenômeno físico é causado pela interação entre os elétrons da banda de condução e a radiação eletromagnética incidente, desencadeando uma oscilação coletiva de cargas nas superfícies das nanopartículas. Considerando as aplicações tecnológicas energéticas, os portadores excitados, que são os elétrons e buracos excitados pela energia absorvida da luz, podem participar de transformações químicas, como a oxidação da água (uma das reações desafiadoras para implementação da tecnologia de célula a combustível de hidrogênio), e também impulsionar reação eletroquímica, conforme mostrado no Prof. Jain's e outros laboratórios. Na literatura, não está claro por qual mecanismo os portadores gerados plasmonicamente influenciam a eletrocatálise. Portanto, o principal interesse deste projeto é investigar e compreender a influência das excitações plasmônicas e, possivelmente, medir a contribuição de vários processos mecanísticos, incluindo pares elétron-buraco, aquecimento local e fotopotenciais. Para atingir este objetivo, os nanocatalisadores híbridos serão compostos por nanopartículas de metais nobres (Au NPs) apoiadas em semicondutores (Cu2O e MnO2) para um modelo de reação, como a Reação de Evolução de Oxigênio. (AU)