Síntese de perovskitas de SrTaO2N para produção fotocatalítica de H2

• Autor(a) principal: Köche, Ariadne
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/213587
• topic: Perovskita; Fotocatálise; Hidrogênio; Energia limpa; Sustentabilidade; Perovskita; Photocatalysis; Hidrogen; Storing energy; Sustainability

A crescente demanda por energia gera grande preocupação para o futuro, ficando clara a necessidade de desenvolvimento de meios de geração e estocagem de energia que sejam limpas e renováveis. Dentre as rotas mais promissoras, destacam-se as que envolvem energia solar, e em especial a sua utilização para promover processos fotocatalíticos para produção de H2 através da molécula de água. Nos últimos anos, materiais do tipo perovskita têm apresentado resultados promissores quando aplicados como fotocatalisadores. Dentro deste contexto, no presente trabalho foi realizado o estudo do material tipo perovskita SrTaO2N, explorando diferentes rotas de síntese e suas consequências nas propriedades do material, objetivando aplicação para produção de H2 através da água. As sínteses foram realizadas por rota hidrotermal utilizando como precursores de tântalo os compostos Ta2O5 e Ta3N5 na forma de nanotubos e TaCl5. Os produtos de síntese foram submetidos a tratamentos térmicos em atmosfera controlada. As amostras foram caracterizadas por DRX, Espectroscopia na região do UV-Vis, MEV e XPS. Foram conduzidos testes de geração de H2 utilizando lâmpada de Xe. Após sínteses utilizando tanto dos precursores Ta2O5 e Ta3N5 quanto de TaCl5 foi obtido um hidrato com estequiometria Sr0,25H1,5Ta2O6.H2O. Após tratamento térmico a 850 °C por 10h em atmosfera de NH3, foi obtida a fase SrTaO2N das rotas com Ta2O5 e Ta3N5. Ao utilizar a rota com TaCl5, tanto SrCO3 como Sr(OH)2 na presença de PVP, a fase SrTaO2N foi obtida somente após tratamento térmico por 6h a 850 °C em NH3. Contudo ao se utilizar ácido cítrico ao invés de PVP na rota com TaCl5, a fase SrTaO2N foi obtida somente quando se utilizou SrCO3 como fonte de estrôncio. Testes de produção de H2 realizados com as amostras partindo de ambos Ta2O5 e Ta3N5 apresentaram resultados significativos, sendo as amostras obtidas após tratamento térmico por 6h menos eficientes em relação às obtidas após tratamento por 10h, com maior conversão da fase SrTaO2N.