Síntese e Caracterização deTiO2 Puro e TiO2 Modificado com Zr-MOF: Potencial para Aplicação em Células Solares

• Autor(a) principal: Oliveira, Karine Vilares de [UNIFESP]
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFESP
• dARK ID: ark:/48912/0013000004gcp
• Texto Completo: https://repositorio.unifesp.br/handle/11600/66335
• topic: TiO2; Zr-MOF; Compósito; Célula solar; TiO2; Zr-MOF; Composite; Solar cell

Impactos causados pela revolução industrial e a crescente preocupação com as questões ambientais fomentam a procura por matrizes energéticas sustentáveis. Diante deste desafio a energia fotovoltaica apresenta grande potencial para o fornecimento de energia limpa. A fim de obter maior eficiência ao menor custo possível a procura por materiais que atendam esses critérios vêm sendo pesquisados e testados. O dióxido de titânio (TiO2) apresenta grande potencial semicondutor, no entanto possui limitada capacidade de absorção de luz. As MOFs (metal-organic frameworks) possuem características promissoras para a melhora da atividade fotovoltaica do TiO2. O presente trabalho teve como objetivo analisar o potencial fotovoltaico do TiO2 puro e modificado com Zr-MOF através da síntese e caracterização destes materiais. O método utilizado para a síntese do TiO2 foi o sol-gel por apresentar vantagens como a obtenção de um material mais homogêneo e puro e com poucos defeitos cristalinos. Para a síntese do Zr-MOF utilizou-se o método solvotérmico que também oferece benefícios como a obtenção de partículas com maior uniformidade em sua composição e não requerer tratamentos térmicos a altas temperaturas posteriormente à síntese. Os materiais foram caracterizados pelas técnicas de difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-FEG) e a propriedade fotoeletroquímica foi avaliada por voltametria linear (VL) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). A técnica de DRX mostrou que os métodos de síntese utilizados foram eficientes para obtenção dos materiais livres de fase secundárias, pela microscopia nota-se que foram obtidas nanopartículas sendo o TiO2 no formato esférico e aglomerado e o Zr-MOF no formato octaédrico, pela VL e pela EIE observou-se que o material TiO2 quando modificado com a inserção de 50% de Zr-MOF ocasiona melhoria significativa em sua propriedade fotoeletroquímica.