Rapid microwave synthesis of tungsten-doped bismuth vanadate/ tungsten oxide heterojunctions

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Umehara, Bárbara Scola Rodrigues
Orientador(a): Souza, Juliana dos Santos de
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
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=127584&midiaext=81615
Resumo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nivel Superior
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spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisRapid microwave synthesis of tungsten-doped bismuth vanadate/ tungsten oxide heterojunctions2024-02-05Souza, Juliana dos Santos deUmehara, Bárbara Scola RodriguesUniversidade Federal do ABCPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/QuímicaUFABCengHETEROJUNÇÕESSFOTO(ELETRO)CATMETAL OXIDESHETEROJUNCTIONSMICROWAVE-ASSISTED SYNTHESISPHOTO(ELECTRO)CATALYSISPROGRAMA DE PCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nivel SuperiorFundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São PauloVanadato de bismuto (BiVO4) tem sido reportado como um foto(eletro)catalisador promissor devido às suas propriedades, que incluem uma estreita energia de bandgap que possibilita absorção da luz visível que compõe grande parte do espectro de luz solar. No entanto, suas altas taxas de recombinação têm dificultado seu uso como fotocatalisador. Estratégias como dopagem com tungstênio (W) e formação de heterojunção com óxido de tungstênio (WO3) surgiram como opções particularmente atrativas para aprimorar seu desempenho. A otimização de dispositivos fotoativos depende de propriedades como estrutura cristalina e interface de heterojunção, controláveis pelo método de síntese. Além disso, os dispositivos podem ser otimizados pela adição de um material altamente condutivo que auxilia na transferência de carga como o óxido de grafeno (GO). Neste estudo, foi investigado a fabricação de foto(eletro)catalisadores baseados em heterojunções de BiVO4 dopado com tungstênio e WO3 sobre GO, por meio de síntese assistida por micro-ondas. Embora a síntese assistida por micro-ondas seja potente para redução no tempo de síntese, seu impacto nos parâmetros sintéticos ainda é pouco explorado. Neste contexto, o presente trabalho apresenta propostas de correlação entre propriedades dos materiais resultantes e a condição de síntese. No caso de (W)BiVO4 observou-se que a escolha do solvente foi crucial para o controle de morfologia e estrutura cristalina. Somado a isso, a dopagem de tungstênio e a redução do tempo de síntese provaram-se eficazes no aprimoramento da atividade fotocatalítica. Como resultado, estruturas hierárquicas de W-BiVO4(preparado em etilenoglicol) /WO3 apresentou fotocorrente 16 vezes maior que W-BiVO4(preparado em etanol) /WO3 em relação à reação de evolução do oxigênio (OER). WO3 foi modificado com GO em uma síntese de micro-ondas one-pot, onde foi observado o efeito crucial da cavidade de micro-ondas nas propriedades dos materiais. Foram obtidas heterojunções de WO3/GO fotoativos com estrutura cristalina ajustável ao alterar temperatura e tempo de síntese. Os resultados mostraram que é possível modular as propriedades e eficiência de fotocatalisadores através do ajuste fino das condições de micro-ondas.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=127584&midiaext=81615application/pdfreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2025-04-02T22:15:35Zoai:BDTD:127584Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2025-04-04T23:55:28.688436Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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