Produção e caracterização de fotoeletrodos à base de rutênio e níquel depositados sobre BiVO4 - Gutierres, Leandro Izê (2019)
Fotoeletrodos de semicondutores de óxidos metálicos como o BiVO4, com propriedades adequadas para desencadear reações PEC sob iluminação solar, são bastante usados para testar abordagens de modificação e junção de materiais, melhorias em processos de fabricação, e na proposição de processos mais seguros, fáceis de executar e que melhorem seu desempenho fotoeletroquímico. As rotas normalmente usadas para a deposição de materiais cocatalisadores, como os óxidos de rutênio e de níquel, na superfície de fotoeletrodos são complexas, podendo inclusive envolver riscos ao operador. Neste trabalho, foram produzidos e caracterizados fotoeletrodos à base de rutênio e níquel depositados sobre filmes de BiVO4 monoclínico e sobre m-BiVO4 acoplado a camadas de óxido de tungstênio e óxido de estanho. A técnica usada para a deposição dos metais foi o magnetron sputtering DC, de fácil operação, baixo custo e boa reprodutibilidade. Os fotoeletrodos produzidos foram caracterizados por DRX, MEV, UV-Vis, RBS, XPS e medidas de voltametria. Avaliou-se, o desempenho fotoeletroquímico de amostras de óxidos metálicos com SnO2, WOx e BiVO4 sem e com Ru e Ni submetidas a tratamento térmico em ar e a tratamento eletroquímico. Também foram estudadas as alterações morfológicas e químicas de uma amostra com Ni eletroquimicamente tratada por séries de voltametrias cíclicas (CV) em eletrólito de buffer de fosfato (pH 6,7). O efeito do tratamento eletroquímico nas amostras foi estudado por análises de XPS e imagens de MEV de amostras sem tratamento por CV, durante e ao final dos ciclos. As amostras com deposição de 3s Ru sobre BiVO4 tratadas termicamente, e as amostras com Ni depositado por 50, 100 e 200 s tratadas eletroquimicamente mostraram de forma geral melhoria nos valores de densidade de corrente produzidos.