Perovskitas óxidas para aplicação eletroquímica e fotovoltaica
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Data de Publicação: | 2019 |
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Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/14991 |
Resumo: | This work aimed to investigate the production of lanthanum perovskites LaCoO3 and LaFeO3 in the form of thin films and to evaluate their use as catalysts for water splitting as well as absorbers for photovoltaic devices. That is, focusing on renewable energy. For such, the conventional polymeric precursor method was applied in the deposition of films, being improved with different polymer modifiers (amphiphilic copolymer Pluronic P123 and polyethylene glycol) – aiming to produce oxide films with greater homogeneity and enhanced morphological properties. Particularly, the combination of the polymeric precursor method and the amphiphilic copolymer Pluronic P123 is new in the literature for thin films deposition and is the greatest novelty of this work. Results demonstrated that the traditional polymeric precursor method was efficient in perovskite production with promising electrocatalytic activity. However, the produced films lacked homogeneity. On the other hand, the amphiphilic copolymer and resin combination allowed more effective spreading over the substrate. Therefore, films that are much more homogeneous, reproducible and with lower level of defects were obtained. The polyethylene glycol altered film rugosity, enhancing its catalytic activity. The photovoltaic devices built, in specific configurations, proved to be photosensitive – confirming the potentiality of the studied oxide perovskites for optoelectronic applications. Hence, results indicated that the lanthanum-based oxide perovskites are favorable for these applications and can be produced quite simply in the form of thin films using deposition strategies by solution improved in this study. |
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Dias, Jeferson AlmeidaMorelli, Márcio Raymundohttp://lattes.cnpq.br/0172837599844991http://lattes.cnpq.br/84021380162911712021-10-13T12:10:27Z2021-10-13T12:10:27Z2019-07-26DIAS, Jeferson Almeida. Perovskitas óxidas para aplicação eletroquímica e fotovoltaica. 2019. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2019. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/14991.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/14991This work aimed to investigate the production of lanthanum perovskites LaCoO3 and LaFeO3 in the form of thin films and to evaluate their use as catalysts for water splitting as well as absorbers for photovoltaic devices. That is, focusing on renewable energy. For such, the conventional polymeric precursor method was applied in the deposition of films, being improved with different polymer modifiers (amphiphilic copolymer Pluronic P123 and polyethylene glycol) – aiming to produce oxide films with greater homogeneity and enhanced morphological properties. Particularly, the combination of the polymeric precursor method and the amphiphilic copolymer Pluronic P123 is new in the literature for thin films deposition and is the greatest novelty of this work. Results demonstrated that the traditional polymeric precursor method was efficient in perovskite production with promising electrocatalytic activity. However, the produced films lacked homogeneity. On the other hand, the amphiphilic copolymer and resin combination allowed more effective spreading over the substrate. Therefore, films that are much more homogeneous, reproducible and with lower level of defects were obtained. The polyethylene glycol altered film rugosity, enhancing its catalytic activity. The photovoltaic devices built, in specific configurations, proved to be photosensitive – confirming the potentiality of the studied oxide perovskites for optoelectronic applications. Hence, results indicated that the lanthanum-based oxide perovskites are favorable for these applications and can be produced quite simply in the form of thin films using deposition strategies by solution improved in this study.O presente trabalho visou investigar a produção de perovskitas de lantânio, LaCoO3 e LaFeO3, na forma de filmes finos e avaliar seu uso como catalisadores para a decomposição da água e também para aplicação como absorvedores em dispositivos fotovoltaicos, isto é, em energias renováveis. Para tanto, o processo dos precursores poliméricos tradicional foi empregado para deposição dos filmes finos, sendo aprimorado com diferentes modificadores poliméricos (copolímero em bloco anfifílico Pluronic P123 e polietilenoglicol) visando produzir filmes óxidos com homogeneidade e características morfológicas aperfeiçoadas. Particularmente, a combinação do método dos precursores poliméricos e do copolímero anfifílico Pluronic P123 é inédita na literatura para deposição de filmes finos e é a principal inovação do trabalho. Os resultados demonstraram que o método dos precursores poliméricos convencional foi eficiente para a geração das perovskitas com atividade eletrocatalítica promissora, mas que os filmes produzidos careciam de homogeneidade. Por outro lado, a combinação de copolímero anfifílico citado com as resinas permitiu sua dispersão mais efetiva no substrato durante a deposição. Consequentemente, filmes finos bem mais homogêneos, reprodutíveis e com menor número de defeitos que os primeiros foram obtidos. O polímero polietilenoglicol, por outro lado, promoveu alteração rugosidade dos filmes finos, ampliando sua ação eletrocatalítica para decomposição da água. Os dispositivos fotovoltaicos construídos, em configurações específicas, se mostraram fotossensíveis, confirmando a potencialidade das perovskitas óxidas estudadas para aplicação optoeletrônica. Portanto, os resultados indicaram que as perovskitas óxidas a base de lantânio são promissoras para aplicações com vertente em energias renováveis; e podem ser produzidas de maneira consideravelmente simples na forma de filmes finos utilizando-se de estratégias de deposição por solução desenvolvidas e aperfeiçoadas neste trabalho.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)CAPES: 88882.332697/2010-01porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessFilmes finosCatáliseCopolímero em blocoHidrogênioEnergia solarThin filmsBlock copolymerHydrogenSolar EnergyENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOSPerovskitas óxidas para aplicação eletroquímica e fotovoltaicaOxide perovskites for electrochemical and photovoltaic applicationsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALJeferson Almeida Dias - Tese.pdfJeferson Almeida Dias - Tese.pdfTeseapplication/pdf7929355https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/14991/1/Jeferson%20Almeida%20Dias%20-%20Tese.pdfe0a65b98af4678a81158bad1abf7e070MD51BCO carta comprovante autoarquivamento P.pdfBCO carta comprovante autoarquivamento P.pdfCarta comprovante da versão final de teseapplication/pdf1231083https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/14991/2/BCO%20carta%20comprovante%20autoarquivamento%20P.pdf5c64675eeb301cd74ee698b78d94d099MD52CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/14991/3/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD53TEXTJeferson Almeida Dias - Tese.pdf.txtJeferson Almeida Dias - Tese.pdf.txtExtracted texttext/plain322468https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/14991/4/Jeferson%20Almeida%20Dias%20-%20Tese.pdf.txt566a2146e36210bcc85d6339ecd7afaeMD54BCO carta comprovante autoarquivamento P.pdf.txtBCO carta comprovante autoarquivamento P.pdf.txtExtracted texttext/plain1https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/14991/6/BCO%20carta%20comprovante%20autoarquivamento%20P.pdf.txt68b329da9893e34099c7d8ad5cb9c940MD56THUMBNAILJeferson Almeida Dias - Tese.pdf.jpgJeferson Almeida Dias - Tese.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6035https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/14991/5/Jeferson%20Almeida%20Dias%20-%20Tese.pdf.jpgfee02ef2a18b96cc60e79c823bd57fb8MD55BCO carta comprovante autoarquivamento P.pdf.jpgBCO carta comprovante autoarquivamento P.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg13824https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/14991/7/BCO%20carta%20comprovante%20autoarquivamento%20P.pdf.jpg9dd16c1f96f45663bc027557fe9401eeMD57ufscar/149912021-10-14 03:37:46.926oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/14991Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222021-10-14T03:37:46Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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This work aimed to investigate the production of lanthanum perovskites LaCoO3 and LaFeO3 in the form of thin films and to evaluate their use as catalysts for water splitting as well as absorbers for photovoltaic devices. That is, focusing on renewable energy. For such, the conventional polymeric precursor method was applied in the deposition of films, being improved with different polymer modifiers (amphiphilic copolymer Pluronic P123 and polyethylene glycol) – aiming to produce oxide films with greater homogeneity and enhanced morphological properties. Particularly, the combination of the polymeric precursor method and the amphiphilic copolymer Pluronic P123 is new in the literature for thin films deposition and is the greatest novelty of this work. Results demonstrated that the traditional polymeric precursor method was efficient in perovskite production with promising electrocatalytic activity. However, the produced films lacked homogeneity. On the other hand, the amphiphilic copolymer and resin combination allowed more effective spreading over the substrate. Therefore, films that are much more homogeneous, reproducible and with lower level of defects were obtained. The polyethylene glycol altered film rugosity, enhancing its catalytic activity. The photovoltaic devices built, in specific configurations, proved to be photosensitive – confirming the potentiality of the studied oxide perovskites for optoelectronic applications. Hence, results indicated that the lanthanum-based oxide perovskites are favorable for these applications and can be produced quite simply in the form of thin films using deposition strategies by solution improved in this study. |
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