Sarah Millena da Silva

Formação complementar

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Projetos de pesquisa

• 2020 - 2021

  MATERIAIS NANOESTRUTURADOS SENSIBILIZADOS COM NANOPARTICULAS BIMETÁLICAS PARA GERAÇÃO DE HIDROGÊNIO, Descrição: O estudo da fotocatálise tem recebido considerável atenção nos últimos anos em especial para aplicação ambiental e campos relacionados com a energia. Nesse sentido, a produção de Hidrogênio (H2) tem atraído grandes olhares, pois no futuro será uma forma promissora e importante de gerar energia limpa e renovável. O presente estudo tem como objetivo o desenvolvimento e a caracterização de fotocatalisadores eficientes que possam aumentar a produção de H2 a partir do processo de fotocatálise de água por meio da radiação solar. Neste processo, um semicondutor absorve fótons com energia igual ou maior a energia que a do seu band gap (Eg), gerando os pares elétron/buraco (e-/h+), que podem agir como sítios ativos para as reações de para a produção de H2 [ ]. Como as reações de fotocatálise ocorrem na superfície do fotocatalisador, as áreas superficiais desses materiais são de grande interesse para a boa performance dos sistemas. Neste sentido, materiais nanoestruturados destacam-se por apresentarem elevada área superficial. Dentre as várias geometrias manométricas, os nanotubos apresentam boa eficiência pelo efeito de confinamento quântico, mobilidade eletrônica, alta área superficial que contribuem para reduzir a taxa de recombinação do par elétron/buraco. Estudos relatam o uso semi condutores como dióxido de titânio (TiO2) e pentóxido de tântalo (Ta2O5) como fotocatalisador eficientes devido a sua alta estabilidade, constante dielétrica e índice de refração. Entretanto, apresentam como inconveniente o fato de apresentarem um band gap que é ativo apenas na faixa ultravioleta do espectro solar, o qual corresponde apenas a 5% do espectro solar, dificultando sua eficiência fotocatalítica. A fim de melhorar seu desempenho tem-se investido em processos como heterojunções entre dois semicondutores diferentes ou adição de metais ou co-catalisadores na sua superfície. O interesse por nanopartículas metálicas cresceu nos últimos anos devido as propriedades ópticas, elétricas, magnéticas e catalíticas especiais que essas nanoestruturas exibem. Porém as nanopartículas bimetálicas exibem melhores propriedades quando comparados com as nanopartículas monometálicas [ ]. Neste contexto, a prata e ouro destacam-se para compor esses tipos de estruturas pelo fato de absorverem radiação na região visível do espectro eletromagnético e apresentarem elevada estabilidade. Dependendo as técnicas de síntese utilizadas é possível controlar a morfologia, tamanho e estrutura das nanopartículas a fim de melhorar a absorção de luz e consequentemente a atividade fotocatalítica. Como inovação, destaca-se o crescimento de nanopartículas bimetálicas de prata e ouro que serão depositadas na superfície dos nanotubos visando aumentar a absorção de radiação na região visível do espectro solar desses nanomateriais. As estruturas nanotubulares serão formadas pelo processo de anodização. As sínteses das nanopartículas bimetálicas e a sensibilização dos NT(s)Ta2O5 e TiO2 serão realizadas pelo método de redução química, In Situ, tendo como precursores soluções de AgNO3 e HAuCl4. As amostras serão caracterizadas morfológica e estruturalmente mediante as técnicas de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV); Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET); Espectroscopia por Energia Espalhada de Raios X (EDS); Espectroscopia Ultra Violeta-Visível (UV-VIS); Espectroscopia por Reflectância difusa (DRS) e Difração de Raio X (DRX). A quantificação da produção de H2 será avaliada pela cromatografia gasosa (GC)..T. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (4) / Mestrado profissional: (4) / Doutorado: (25) . , Integrantes: Sarah Millena da Silva - Integrante / GIOVANNA MACHADO - Coordenador., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.

Prêmios