Development of hematite-based photoanode for solar energy conversion

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Freitas, André Luiz Martins de
Orientador(a): Souza, Flávio Leandro 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 Física
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Link de acesso: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=121846&midiaext=78616
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Resumo: Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo
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spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisDevelopment of hematite-based photoanode for solar energy conversion2019-09-18Souza, Flávio Leandro deFreitas, André Luiz Martins deUniversidade Federal do ABCPrograma de Pós-Graduação em FísicaUFABCengNANOESTRUTURAS INORGÂNICASDISPOSITIVOS FOTOELETROQUPROPRIEDADES FOTO/ELETROQUTRANSPORTE DE CARGASINTERFACESINORGANIC NANOSTRUCTURESPHOTOELECTROCHEMICAL DEVICESPHOTO/ELECTROCHEMICAL PROPERTIESCHARGE TRANSPORTPROGRAMA DE PFundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São PauloCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nivel SuperiorO trabalho desenvolvido teve como objetivo central o estudo das propriedades foto/eletroquímicas de nanoestruturas de óxido de ferro (a-Fe2O3 / hematita) para aplicações em células fotoeletroquímicas (PEC), no qual um estudo sistemático das interfaces sólido-sólido, sólido-líquido e os reflexos nas propriedades fotoeletrocatalíticas foi conduzido. O controle das interfaces contribuiu para esclarecer as perdas relacionadas ao sistema substrato-camada ativa-eletrólito que diminui a eficiência do material. O estudo do impacto do tratamento térmico realizado na conversão da fase hidratada-para-fotoativa foi avaliado em função da temperatura e tempo de exposição em pré-definida temperatura. Longas exposições a altas temperaturas apresentaram-se como determinantes nas propriedades fotoeletroquímicas, diminuindo a eficiência. Por outro lado, 750 ºC por períodos curtos (30 min), apresentaram uma considerável sinergia entre resistência à transferência de cargas e difusão de espécies do substrato, mantendo a natureza do substrato condutor. Este estudo delimitou os procedimentos de tratamento térmico conduzidos em todo o trabalho, mantendo qualidade da interface hematita-substrato, minimizando as recombinações. No entanto, como bem conhecido, hematita apresenta uma baixa eficiência no transporte e transferência de cargas. Para suprir os problemas de condutividade deste material, a adição de estanho (Sn) para aumentar o transporte de cargas foi estudado, no entanto, tal incorporação contribui para aumento de estados de superfície que diminuem a cinética de reações na superfície do material semicondutor. Neste caso, a contribuição da interface sólidosólido, controle do procedimento de sintese da nanoestrutura, controle da absorção e incorporação de elementos, contribuiram para entender os processos de recombinação na hematita. Tendo em vista os parâmetros delimitados, uma estratégia de combinação de modificação com Sn e incorporação FeNi na superfície de hematita foi conduzida. Os resultados obtidos apresentaram uma perspectiva que contribuiu para entender o papel de diferentes modificações no aumento da eficiência, reduzindo os estados de recombinação de cargas na superfície, mantendo as propriedades de transporte de cargas e identificando o balanço das eficiências na resposta fotoeletroquímica global.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=121846&midiaext=78616http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=121846&midiaext=78616/index.php?codigo_sophia=121846&midiaext=78975application/pdfapplication/pdfreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2026-01-15T21:49:38Zoai:BDTD:121846Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2021-11-22T12:13:29Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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