Desenvolvimento de fotoanodos ? base de W-BiVO4/V2O5 para fotooxida??o da ?gua e produ??o de hidrog?nio

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira, Andreia Teixeira de
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFVJM
Texto Completo: http://acervo.ufvjm.edu.br/jspui/handle/1/2091
Resumo: O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - Brasil (CAPES) - C?digo de Financiamento 001.
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Programa de P?s-gradua??o em Biocombust?veis, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, 2018.http://acervo.ufvjm.edu.br/jspui/handle/1/2091O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - Brasil (CAPES) - C?digo de Financiamento 001.A grande depend?ncia mundial de combust?veis f?sseis traz consigo s?rios problemas ambientais, sendo necess?rio o desenvolvimento de novas tecnologias a partir de fontes de energia limpa e renov?vel. Neste estudo, objetivou-se desenvolver um dispositivo fotoeletroqu?mico, baseado na heterojun??o do Vanadato de Bismuto (BiVO4) dopado com Tungst?nio (W) e Pent?xido de Van?dio (V2O5), para a clivagem da ?gua em H2 e O2. Foram produzidos sete diferentes fotoanodos baseados em W-BiVO4 e V2O5. A fotoatividade desses fotoanodos foi investigada na rea??o de oxida??o fotoeletroqu?mica da ?gua sob irradia??o de luz vis?vel. As propriedades estruturais, morfol?gicas e ?pticas dos fotoanodos foram avaliadas por Difra??o de Raios-X (DRX), Microscopia Eletr?nica de Transmiss?o (TEM), Microscopia Eletr?nica de Varredura (MEV) e Espectroscopia UV-vis. As imagens TEM e MEV mostraram que a estrutura de heterojun??o foi sintetizada com sucesso, e os padr?es DRX mostraram picos caracter?sticos indexados ? forma monocl?nica do W-BiVO4 e V2O5 ortorr?mbico. Os espectros UV-vis mostraram que os filmes absorvem luz na regi?o do vis?vel com bandgap na ordem de 2,3 e 2,5 eV para o V2O5 e W-BiVO4, respectivamente. O desempenho fotoeletroqu?mico foi realizado por voltametria c?clica, cronoamperometria, potenciometria e espectroscopia de imped?ncia eletroqu?mica, mostrando resultados surpreendentes para as heterojun??es formadas, respondendo efetivamente ? excita??o com luz, com excelentes densidades de fotocorrentes geradas, demonstrando que a heterojun??o W-BiVO4/V2O5 desempenha um papel importante nos comportamentos cin?ticos (incluindo separa??o, transporte e recombina??o) de cargas fotogeradas. Diante disso, os semicondutores se apresentam como materiais com grande potencial para aplica??o em fotoeletrocat?lise.Submitted by Nivaldo Melo (nivaldo.melo@ufvjm.edu.br) on 2019-11-18T18:52:57Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) andreia_teixeira_oliveira.pdf: 2513205 bytes, checksum: de10990dfc9d4780981bdc346b9c719f (MD5)Approved for entry into archive by Jos? 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In this study, the objective was to develop a photoelectrochemical device based on the heterojunction of Bismuth Vanadate (BiVO4) doped with Tungsten (W) and Vanadium Pentoxide (V2O5), for water cleavage in H2 and O2. Seven different photoanodes based on W-BiVO4 and V2O5 were produced. The photoactivity of these photoanodes was investigated in the photoelectrochemical oxidation reaction of water under visible light irradiation. The structural, morphological and optical properties of the photoanodes were evaluated by X-ray Diffraction (XRD), Transmission Electron Microscopy (TEM), Scanning Electron Microscopy (SEM) and UV-vis spectroscopy. The TEM and SEM images showed that the heterojunction structure was successfully synthesized, and the DRX patterns showed characteristic peaks indexed to the monoclinic form of the W-BiVO4 and orthorhombic V2O5. UV-vis spectra have shown that films absorb light in the visible region with bandgap on the order of 2.3 and 2.5 eV for V2O5 and W-BiVO4, respectively. The photoelectrochemical performance was performed by cyclic voltammetry, cronoamperometry, potentiometry and electrochemical impedance spectroscopy, showing surprising results for the heterojunctions formed, responding effectively to light excitation, with excellent photocurrent densities generated, demonstrating that W-BiVO4/V2O5 heterojunction plays an important role in kinetic behavior (including separation, transport and recombination) of photogenerated charges. Therefore, the semiconductors are presented as materials with great potential for application in photoelectrocatalysis.porUFVJMA concess?o da licen?a deste item refere-se ao ? termo de autoriza??o impresso assinado pelo autor, assim como na licen?a Creative Commons, com as seguintes condi??es: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publica??o, autorizo a Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri e o IBICT a disponibilizar por meio de seus reposit?rios, sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei n? 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permiss?es assinaladas, para fins de leitura, impress?o e/ou download, a t?tulo de divulga??o da produ??o cient?fica brasileira, e preserva??o, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessDesenvolvimento de fotoanodos ? base de W-BiVO4/V2O5 para fotooxida??o da ?gua e produ??o de hidrog?nioinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisFotoanodosHeterojun??o W-BiVO4/V2O5Fotoeletroqu?micaPhotoanodesHeterojunction W-BiVO4/V2O5Photoelectrochemistryreponame:Repositório Institucional da UFVJMinstname:Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)instacron:UFVJMTEXTandreia_teixeira_oliveira.pdf.txtandreia_teixeira_oliveira.pdf.txtExtracted texttext/plain128959http://acervo.ufvjm.edu.br/jspui/bitstream/1/2091/7/andreia_teixeira_oliveira.pdf.txtd0589bc2e63f45331c80927533af6acbMD57LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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