Photoelectrochemical hydrogen generation at hybrid rGO-Sn3O4/SnO2 nanocomposite

Autor(es)

Romeiro, Fernanda da Costa ; Martins, Alysson Stefan ; Costa e Silva, Beatriz ; Boldrin Zanoni, Maria Valnice ; Orlandi, Marcelo Ornaghi

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Journal of Applied Electrochemistry; v. 52, n. 10, p. 12-pg., 2022-07-28.

Resumo

This study investigates the photoelectrocatalytic water splitting at Sn3O4 and ternary rGO-Sn3O4/SnO2 heterostructure nanocomposite materials. The nanocomposite exhibited superior performance compared to Sn3O4, a result which was related to stronger absorption in the visible region, narrower band gap energy (1.8 eV), and higher photocurrent under both UV/Vis and visible light irradiation. The nanocomposite was also more efficient at photoexcited charge separation, as reflected in the enhanced H-2 evolution. H-2 production at the rGO-Sn3O4/SnO2 electrode reached a value that was twice as high as that of Sn3O4 under optimized photoelectrochemical conditions and UV/Vis irradiation. UV-Vis light induced a faster charge carrier on the nanocomposite's surface due to the direct excitation of SnO2 and to posterior electron transfer to the reduced graphene oxide (rGO) followed by electron recombination at Sn3O4, as well as to electron excitation to the conduction band of Sn3O4 and further H-2 evolution. This work provides an easy and low-cost method for obtaining Sn3O4-based materials for the production of clean energy. (AU)

• Processo FAPESP: 17/13123-4 - Desenvolvimento de membranas fotoeletrocatalíticas baseadas em TiO2 e Al2O3 modificadas e aplicadas no tratamento de contaminantes orgânicos e microrganismos em meio aquoso.
• Beneficiário: Alysson Stefan Martins
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 19/18856-5 - Aplicações foto(eletro)químicas visando a produção de combustíveis renováveis utilizando nanocompósitos baseados em óxidos de estanho (SnO e Sn3O4) e compostos de carbono (óxido de grafeno reduzido e nitreto de carbono grafítico)
• Beneficiário: Fernanda da Costa Romeiro
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 17/26219-0 - Estudo de Sensores Químicos de Elemento Único a base de semicondutores de óxidos metálicos
• Beneficiário: Marcelo Ornaghi Orlandi
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 14/50945-4 - INCT 2014: Instituto Nacional de Tecnologias Alternativas para Detecção, Avaliação Toxicológica e Remoção de Micropoluentes e Radioativos
• Beneficiário: Maria Valnice Boldrin
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático