Banca de DEFESA: MARIA JOSEÍTA DOS SANTOS COSTA
Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.DISCENTE: MARIA JOSEÍTA DOS SANTOS COSTA
DATA: 15/12/2023
HORA: 14:00
LOCAL: Híbrida: Auditório do Programa de Pós Graduação em Química e Google Meet
TÍTULO: Filmes de tungstatos metálicos do tipo AWO4 (A = Fe, Co, Ni e Cu) como eletrodos para sistemas de armazenamento e conversão de energia solar
PALAVRAS-CHAVES: Energias renováveis; Fotoeletroquímica; Filmes finos; Tungstatos metálicos; Supercapacitores
PÁGINAS: 120
GRANDE ÁREA: Ciências Exatas e da Terra
ÁREA: Química
SUBÁREA: Físico-Química
ESPECIALIDADE: Eletroquímica
RESUMO:
Os materiais semicondutores baseados em tungstatos metálicos podem ser utilizados como filmes para processos fotoeletrocatalíticos e como eletrodos em baterias para armazenamento de energia. Este trabalho de tese apresenta o preparo de filmes finos de estruturas do tipo AWO4 (A = Fe, Ni, Co e Cu) sobre substrato condutor transparente utilizando o método de precursores poliméricos. As caracterizações estruturais revelaram fases puras para os filmes de NiWO4, CoWO4 (monoclínica) e CuWO4 (triclínica). Contudo, na amostra de FeWO4 foi observado a presença de Fe2W3O12. Os estudos das propriedades ópticas indicam que todos os filmes apresentam absorção de radiação na região visível do espectro solar, com valores de energia de banda proibida (Ebg) que variam de 1,9 a 2,5 eV. A morfologia dos filmes obtida por imagens de Microscopia eletrônica de varredura (MEV) indica que as amostras são constituídas por partículas de formatos distintos e tamanhos médio variando de 24 a 92 nm. A superfície porosa dos filmes também indica um maior contato com o eletrólito para as aplicações dos eletrodos. As estratégias como homojunção desses materiais e dopagem foram estudadas para aplicações ambientais voltadas a formação de supercapacitores e fotocatalisadores na degradação de poluentes emergentes em meio aquoso. O eletrodo de óxido misto FeWO4|Fe2W3O12 revelou notável característica de supercapacitor com capacitância específica de 75 F g–1 a 5 mV s–1, densidade de energia de 3,73 Wh kg–1, densidade de potência de 582,1 W kg-1 e ciclagem eletroquímica de longo prazo com uma retenção capacitiva de 94,04% após 6.000 ciclos em eletrólito aquoso neutro. As medidas fotoeletroquímica dos filmes mostraram um fotopotencial negativo e densidade de fotocorrente anódica entre 15 a 48 mA cm-2 em 1,0 V vs Ag/AgCl, característico dos óxidos semicondutores do tipo-n. No entanto, a dopagem iônica com íons de lítio e magnésio possibilitou a mudança do comportamento do CuWO4 para tipo-p, como fotopotencial positivo e densidade de corrente catódica entre 64 e 123 mA cm-2 em -0,4 V vs Ag/AgCl, ampliando novas aplicações com este eletrodo. Além disso, o eletrodo com homojunção NiWO4|CoWO4 apresentou excelente desempenho fotoeletrocatalítico para a remoção de progesterona (92% em 150 min) sob irradiação de luz policromática. Ambas aplicações são de extrema importância para obtenção de um meio ambiente sustentável sem comprometê-lo ao utilizar os seus recursos naturais. Com base nos resultados obtidos, sugerimos que os novos materiais à base de tungstatos têm grande potencial em aplicações ambientais que possam melhorar a qualidade de vida de todos os seres. Além disso, considerando que os materiais conseguem absorver radiação visível, acredita-se que esses estudos contribuam para o desenvolvimento de tecnologias relacionadas a armazenagem e ao aproveitamento da energia solar.
MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 794.918.553-87 - REGINALDO DA SILVA SANTOS - UESPI
Interno - 1714193 - JOSE MILTON ELIAS DE MATOS
Interno - 1508806 - WELTER CANTANHEDE DA SILVA
Externo ao Programa - 840.043.633-49 - LAÉCIO SANTOS CAVALCANTE - UESPI
Externo à Instituição - MARCIO AURELIO PINHEIRO ALMEIDA - UFMA
Externo à Instituição - CESAR ANTONIO OROPESA AVELLANEDA - UFPel
Externo à Instituição - ANNE GABRIELLA DIAS SANTOS CALDEIRA - UERN
Externo à Instituição - TIAGO PINHEIRO BRAGA - UFRN