Brasi

Dados do Trabalho de Conclusão
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS (33144010006P9)

PROPRIEDADES FOTOCATALÍTICAS DE FILMES NANOESTRUTURADOS DE ÓXIDO DE FERRO SINTETIZADOS PELO MÉTODO HIDROTÉRMICO
WALDEMIR MOURA DE CARVALHO JUNIOR
DISSERTAÇÃO
12/07/2013

Neste trabalho, foram sintetizadas nanoestruturas de óxido de ferro na fase hematita ancoradas em substratos condutores transparentes por via úmida em condições hidrotermais. O foco principal consistiu em produzir filmes de óxido de ferro fotoativos capazes de serem aplicados na produção de células fotoeletroquímicas. Sendo assim, o trabalho foi conduzido em três etapas. A primeira constituiu no teste de diferentes substratos condutores de FTO (SnO2:F) como suporte para os filmes de hematita sintetizados em condições hidrotermais a partir de soluções aquosas dos precursores de interesse. Na segunda etapa, o tipo de substrato foi fixado e alterado a estratégia de preparação da solução aquosa para obtenção dos filmes de hematita, reduzindo a concentração de cloreto no preparo das amostras. Na ultima etapa foi incorporado estanho nos filmes de óxido de ferro. Os resultados mostraram que os substratos investigados não são um fator limitante na fotoatividade dos filmes sintetizados pela metodologia utilizada. Sendo assim, a escolha do substrato a ser utilizado a partir desse estudo, ficou limitada ao custo e a temperatura de trabalho. A redução da concentração de cloreto na síntese durante a segunda etapa do trabalho mostrou-se eficaz na produção de filmes de hematita fotoativos, apresentando valores de fotocorrente da ordem de 1,42 mA.cm-2 a 1,23 VRHE (filmes obtidos após 2 horas em condições hidrotérmicas). Por fim, na terceira etapa, foi verificado que o tratamento térmico com solução de estanho promoveu o recobrimento dos filmes de hematita, formando apenas uma camada de SnO2 sobre as nanoestruturas de hematita. Essa estratégia promoveu um significativo aumento na fotocorrente, de até duas vezes, nos filmes sintetizados em 10 e 24 horas.

Hematita, nanoestruturas, fotoeletroquímica.
In this work were synthesized nanostructures of iron oxide hematite phase anchored on transparent conductive substrates by wet hydrothermal conditions. The focus was to produce photoactive iron oxide films which can be applied in the production of photoelectrochemical cells (PECs). Thus the work was conducted in three stages. The first test consisted of FTO substrate (SnO2:F) as support layer of iron oxide prepared in hydrothermal conditions from aqueous solutions of precursors of interest. In the second step, the type of substrate was fixed and changed the strategy for the preparation of the aqueous solutions to obtain iron oxide layer. Finally, was incorporated tin (Sn) in the films of iron oxide. Results showed that the substrates investigated were not identified as a limiting factor in the photoactivity of films. The choice of substrate to be used from this study were limited to the cost and the working temperature. The results obtained in the second stage of labor was reduced the concentration of chlorine in the sample preparation, this modification was effective in producing photoactive films of hematite and values photocurrent of approximately 1.42 mA.cm-2 (films obtained after 2 hours under hydrothermal conditions). Finally, in the third stage was verified that the heat treatment with a solution of Sn was not able to promote the doping of the films of hematite, forming only a thin layer covering the nanostructured SnO2 hematite. This strategy has promoted a significant increase in photocurrent up to twice the films synthesized at 10 and 24 hours.
Hematite, nanostructures, photoelectrochemical.
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PORTUGUES
UFABC

Contexto
NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS
MATERIAIS FUNCIONAIS
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Banca Examinadora
Orientador:
FLAVIO LEANDRO DE SOUZA
O orientador principal compôs a banca do discente?
Sim
Nome Categoria
SYDNEY FERREIRA SANTOS Docente
JEVERSON TEODORO ARANTES JUNIOR Docente

Financiadores
Financiador - Programa Fomento Número de Meses
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - Pró reitoria de Pós Graduação 8
CONS NAC DE DESENVOLVIMENTO CIENTIFICO E TECNOLOGICO - Bolsa de Mestrado no País GM 16

Vínculo
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Não
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