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Microwave-assisted synthesis of ZnO/BiNbO4 heterojunctions for enhanced hydrogen production

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Autor(es):
Kuznetsova, Maria ; Hasse Palharim, Priscila ; Claudino, Caroline Helena ; Acuna, Jose Javier Saez ; Frin, Karina P. M. ; Colbeau-Justin, Christophe ; Remita, Hynd ; Souza, Juliana dos Santos de
Número total de Autores: 8
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: NANOSCALE; v. 17, n. 26, p. 14-pg., 2025-06-20.
Resumo

This work introduces a novel heterojunction between ZnO and BiNbO4, prepared through a microwave-assisted technique that significantly reduces time and energy consumption for the synthesis. The used method requires 48 minutes to obtain vertically aligned wurtzite ZnO films and 30 minutes to obtain globular orthorhombic/triclinic BiNbO4. The heterojunction exploits the suitable band alignment of ZnO and BiNbO4 to construct an S-scheme structure, achieving enhanced charge separation and transfer. The prepared ZnO/BiNbO4 heterojunction was used as a photoanode for water photosplitting, exhibiting a fourfold increase in photocurrents for oxygen evolution compared to pristine ZnO. The heterojunction has also demonstrated photocatalytic activity for hydrogen production that is 3.5 and 2 times higher than that of bare ZnO and BiNbO4, respectively. These findings highlight the promising potential of ZnO/BiNbO4 heterojunctions for advanced photocatalytic and photoelectrocatalytic applications, particularly in hydrogen production. (AU)

Processo FAPESP: 21/05958-4 - Modulação de propriedades físico-químicas de semicondutores metálicos através do controle dos parâmetros de síntese assistida por micro-ondas
Beneficiário:Juliana dos Santos de Souza Silva
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo FAPESP: 17/50332-0 - Capacitação científica, tecnológica e em infraestrutura em radiofármacos, radiações e empreendedorismo a serviço da saúde (PDIp)
Beneficiário:Marcelo Linardi
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Modernização de Institutos Estaduais de Pesquisa
Processo FAPESP: 23/12948-0 - Impacto do uso de single-atom ou nano Ag e Pt suportadas em black-TiO2 quiral sobre sua atividade fotocatalítica
Beneficiário:Juliana dos Santos de Souza Silva
Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
Processo FAPESP: 24/11637-4 - [PRH-49.1] Controle da interface da heterojunção de hematita e dióxido de titânio através da síntese assistida por micro-ondas
Beneficiário:Caroline Helena Claudino
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - ANP - Mestrado