Fotoanodos baseados em TiO2 e óxido de grafeno para aplicação na produção de gás hidrogênio

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Silva, Jéssica Caroline Pena Alves da
Orientador(a): Souza, Juliana dos Santos de
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do ABC
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Link de acesso: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=127567&midiaext=81609
Resumo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nivel Superior
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spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisFotoanodos baseados em TiO2 e óxido de grafeno para aplicação na produção de gás hidrogênio2023-12-20Souza, Juliana dos Santos deSilva, Jéssica Caroline Pena Alves daUniversidade Federal do ABCPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/QuímicaUFABCporDIÓXIDO DE TITÂNIOÓXIDO DE FERRODESPROPORCIONAMENTO FOTOELETROQUTECNOLOGIA DE MICRO-ONDASPHOTOELECTROCHEMICAL WATER SPLITTINGMICROWAVEPROGRAMA DE PCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nivel SuperiorFundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São PauloConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoTiO2 e a-Fe2O3 são óxidos amplamente investigados para uso como fotoanodos em processos como o desproporcionamento fotoeletroquímico da água em H2 e O2. Apesar de materiais promissores, tais óxidos apresentam algumas desvantagens, como a elevada energia de band-gap (3.2 eV) do TiO2, tornando-o sensível somente à radiação UV e a banda de condução da hematita que não possui potencial adequado para realizar a redução de H+ a H2, fazendo com que a reação não ocorra em potencial de circuito aberto, necessitando da aplicação de potencial externo para ocorrer. Uma estratégia para superar estas desvantagens consiste em preparar heterojunções destes materiais, que podem resultar em fotoeletrocatalisadores com propriedades melhoradas. Neste contexto, o uso de radiação micro-ondas na síntese destas heterojunções se torna muito atraente. Neste trabalho, foi realizada a síntese de uma heterojunção de TiO2, a-Fe2O3 e óxido de grafeno, utilizando método one pot assistido por micro-ondas. Os materiais foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia Raman, difração de raios X, espectroscopia vibracional na região do Infravermelho, e potencial zeta, em que foi possível confirmar a presença de TiO2 na fase anatase, de óxido de grafeno reduzido e Fe2O3. A fotoeletroatividade dos materiais foi investigada por voltametria linear, cronoamperometria e medida da eficiência de conversão de fóton incidente em corrente elétrica (IPCE) para determinação da fotoeletroatividade dos materiais. Os resultados sugerem um melhor desempenho fotoeletroquímico para o sistema que contêm a heterojunção se comparada ao sistema em que não foi incorporado o a-Fe2O3. Entretanto, o desempenho apresentado ainda é inferior ao reportado na literatura, fato que pode estar relacionado a problemas no transporte de massa e quantidade de óxido de grafeno na heterojunção, limitando a eficiência do fotoeletrodo.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=127567&midiaext=81609application/pdfreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2026-01-15T22:12:09Zoai:BDTD:127567Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2025-03-26T15:46:30Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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