| Texto completo | |
| Autor(es): Mostrar menos - |
Verissimo, Nathalia C.
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Pires, Fabio A.
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Rodriguez-Gutierrez, Ingrid
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Bettini, Jefferson
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Fiuza, Tanna E. R.
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Biffe, Cleyton A.
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Montoro, Fabiano E.
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Schleder, Gabriel R.
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Castro, Ricardo H. R.
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Leite, Edson R.
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Souza, Flavio L.
Número total de Autores: 11
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| Tipo de documento: | Artigo Científico |
| Fonte: | JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A; v. 12, n. 11, p. 15-pg., 2024-01-20. |
| Resumo | |
Hematite nanostructures are strong candidates for the development of sustainable water splitting technologies. However, major challenges exist in improving charge density and minimizing charge recombination rates for a competitive photoelectrochemical performance based on hematite without compromising sustainability aspects. Here we develop a synthetic strategy to leverage earth-abundant Al3+ and Zr4+ in a dual-chemical modification to synergistically minimize small polaron effects and interfacial charge recombination. The solution-based method simultaneously induces Al3+ doping of the hematite crystal lattice while Zr4+ forms interfacial excess, creating a single-phased homogeneous nanostructured thin film. The engineered photoanode increased photocurrent from 0.7 mA cm-2 for pristine hematite up to 4.5 mA cm-2 at 1.23 V and beyond 6.0 mA cm-2 when applying an overpotential of 300 mV under simulated sunlight illumination (100 mW cm-2). The results demonstrate the potential of dual-modification design using solution-based processes to enable sustainable energy technologies. A dual-modification strategy enables the design of hematite with synergistic Al3+ bulk doping and Zr4+ interfacial segregation for improved performance as a photoanode. (AU) | |
| Processo FAPESP: | 23/08273-8 - Engenharia de interfaces em fotoanodos nanoestruturados de hematita produzidos pelo método de solução precursora polimérica para quebra da molécula da água assistida pela luz solar |
| Beneficiário: | Fabio Augusto Pires |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Doutorado Direto |
| Processo FAPESP: | 21/10672-2 - Correlacionando catálise e auto-regeneração em cerâmicas: investigação da mobilidade atômica de metais sobre filmes finos de ZrO2 em escala atômica por microscopia eletrônica de transmissão in situ |
| Beneficiário: | Tanna Elyn Rodrigues Fiuza |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado |
| Processo FAPESP: | 17/02317-2 - Interfaces em materiais: propriedades eletrônicas, magnéticas, estruturais e de transporte |
| Beneficiário: | Adalberto Fazzio |
| Modalidade de apoio: | Auxílio à Pesquisa - Temático |
| Processo FAPESP: | 22/04150-6 - Estudo de nanocerâmicas para aplicação em energia: sinterização e interfaces |
| Beneficiário: | Flavio Leandro de Souza |
| Modalidade de apoio: | Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional |
| Processo FAPESP: | 17/11986-5 - Geração e Armazenamento de Novas Energias: trazendo desenvolvimento tecnológico para o país |
| Beneficiário: | Ana Flávia Nogueira |
| Modalidade de apoio: | Auxílio à Pesquisa - Programa Centros de Pesquisa Aplicada |