Impacto do uso de single-atom ou nano Ag e Pt suportadas em black-TiO2 quiral sobre sua atividade fotocatalítica

Resumo

A crise energética mundial e a poluição ambiental impulsionam a investigação inovadora de soluções sustentáveis. A conversão de luz solar em energia química, através da fotocatálise, é uma estratégia interessante. O TiO2 anatase é um semicondutor notável, mas a absorção limitada de luz visível e a recombinação de electrons e buracos impedem a sua eficiência. Novas abordagens, como uso nanoestruturas quirais e nanopartículas plasmónicas são interessantes para contornar estas adversidades. As estruturas quirais aumentam a atividade fotocatalítica modificando as bandas de paragem fotônicas e a absorção de luz. O black TiO2, deficiente em oxigénio, alarga a sua absorção de luz visível. Enquanto que as nanopartículas plasmónicas, como a Ag e a Pt, aumentam a absorção da luz visível (Ag), a separação de cargas e a transferência de electrões de semicondutores de grande intervalo de banda como o TiO2. Os catalisadores de átomo único (SACs) em TiO2 oferecem níveis de energia ajustáveis e elevada dispersão, combinando catálise heterogénea e homogénea. Os SACs de Ag e Pt sobre TiO2 apresentam atividades catalíticas excepcionais. Este projeto visa sintetizar nanopartículas de Ag, Pt e átomos individuais suportados em TiO2 negro quiral e compreender o seu efeito na produção de hidrogênio e no tratamento de águas residuais utilizando o fenol como poluente modelo. Este estudo promove a fotocatálise sustentável utilizando nanoestruturas quirais, nanopartículas plasmônicas e SACs para conversão de energia e remediação ambiental. (AU)