Nanoestruturas de SrTiO3, SrTiOxNy e SrTiO3±δ : síntese e caracterização para aplicação em conversão de energia

• Autor(a) principal: Thesing, Anderson
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/194007
• topic: Nanopartículas; Perovskita; Produção de hidrogênio

Este trabalho teve como objetivo a obtenção e o estudo das propriedades de nanopartículas de SrTiO3 sintetizadas por rota hidrotermal e solvotermal. Diferentes mecanismos de crescimento foram explorados com objetivo de se obter SrTiO3 com diferentes morfologias e para posterior dopagem e obtenção de estruturas do tipo SrTiOxNy e SrTiO3±δ. Esse estudo teve como intuito correlacionar o nível de dopagem e morfologia dos diferentes materiais com a eficiência fotocatalítica para produção de H2. Os materiais foram caracterizados por difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura e transmissão, espectroscopia UV-Vis, Raman, infra-vermelho e de fotoelétrons excitados por raios-X. Por rota hidrotermal, foi observada que a fase cristalina do TiO2 utilizado como fonte de titânio determina a cinética de formação das nanopartículas de SrTiO3, em um processo governado pelo crescimento por dissolução-precipitação por nucleação homogênea. Por rota solvotermal foi observada a formação de estruturas “flower-like”de SrTiO3. Este efeito está atribuído principalmente à presença do surfactante polivinilpirrolidona, que interage preferencialmente nas facetas {110} do SrTiO3, induzindo o crescimento das facetas {100}. A dopagem para a obtenção de estruturas do tipo SrTiOxNy e SrTiO3±δ resultou na modulação das propriedades ópticas. A dopagem com vacâncias de oxigênio proporcionou maiores taxas de produção de H2, atribuído principalmente a posição dos níveis energéticos em relação ao potencial para separação da molécula de água.