Desenvolvimento de fotocatodos ? base de ?xidos mistos de Bi e Al, Zn ou Sr para produ??o de hidrog?nio a partir da clivagem fotoeletroqu?mica da ?gua

• Autor(a) principal: Salom?o, Pedro Em?lio Amador
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFVJM
• Texto Completo: http://acervo.ufvjm.edu.br/jspui/handle/1/2320
• topic: Qu?mica; Fotoeletroqu?mica; Fotocatodos; Hidrog?nio; Materiais; Chemistry; Photoelectrochemistry; Photocathodes; Hydrogen; Materials

A busca por fontes alternativas de energia, tem sido a for?a motriz de muitas linhas de pesquisas por todo o mundo. Nesta tese de doutorado ? feito um estudo em cima de propriedades fotoeletroqu?micas de materiais ? base de bismuto, para obten??o de outros com potencial aplica??o na produ??o de H2, que ? tido como uma fonte de combust?vel renov?vel e limpo. Atualmente os materiais mais utilizados como fotocatodos na produ??o de H2 s?o em sua grande maioria constitu?dos por cobre (Cu), que apresentam pequena energia de bandgap (Valores entre 1,5 - 1,8 eV), banda de condu??o (BC) com potencial mais negativo que o potencial de redu??o de H+/ H2 (Valor pr?ximo de -0,41eV), al?m de ser constitu?do de materiais de f?cil obten??o. Por?m ele ? inst?vel por sofrer fotocorros?o em solu??o aquosa, ocasionado pela redu??o de cobre, limitando sua atividade. Alternativo aos materiais a base de cobre, nessa tese ? descrito a obten??o de tr?s materiais ? base de ?xidos de bismuto, alum?nio, zinco ou estr?ncio. O material obtido Al2Bi24O35 / Al2Bi48O75 apresentou densidade de corrente de -5,09 mA.cm-2, efici?ncia de convers?o dos f?tons incidentes (IPCE) de 3,5% em 360nm e efici?ncia faradaica de 96% na produ??o de H2. O material SrBi4O7 apresentou uma densidade de corrente de - 1,92 mA.cm-2 , efici?ncia de convers?o dos f?tons incidentes (IPCE) de 4% em 500nm e efici?ncia faradaica de 91% para produ??o de H2. O ZnBi38O60 apresentou densidade de corrente de -1,3 mA.cm-2 efici?ncia de convers?o do f?ton incidente (IPCE) de 6,4% com pico m?ximo no comprimento de onda de 400nm e efici?ncia faradaica de 100% de convers?o da corrente em H2. Todos os materiais obtidos nesta tese se mostraram uma alternativa de fotocatodos para substituir os materiais constitu?dos de Cobre.