Banca de QUALIFICAÇÃO: LEONARDO HIDEKI HASIMOTO

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : LEONARDO HIDEKI HASIMOTO
DATA : 15/07/2025
HORA: 09:00
LOCAL: Auditório 801 no 8º andar do Bloco B do Campus de Santo André da Universidade Federal do ABC
TÍTULO:

Engenharia de defeitos no dissulfeto de molibdênio para geração eletroquímica de hidrogênio

PÁGINAS: 100
RESUMO:

O dissulfeto de molibdênio (MoS₂) é um material lamelar amplamente investigado como eletrocatalisador para a reação de desprendimento de hidrogênio (RDH), devido ao seu baixo custo e alta abundância. No entanto, sua atividade catalítica está associada predominantemente aos sítios de borda, uma vez que o plano basal é majoritariamente inerte a tal processo. Com isso, diversas estratégias de engenharia de defeitos têm sido exploradas - como criação de vacâncias de enxofre, dopagem e tratamento eletroquímico - com o objetivo de ativar o plano basal e melhorar sua eficiência para RDH. Entre os métodos de geração de defeitos, o tratamento térmico se destaca por sua simplicidade, escalabilidade e compatibilidade com diferentes morfologias de MoS₂. Neste trabalho, é proposta uma rota baseada em pirólise de substratos celulósicos modificados com MoS₂, promovendo simultaneamente a conversão do papel isolante em material condutor e a ativação do MoS₂ através da criação de defeitos, tornando-o um catalisador mais eficiente. O processo de modificação e tratamento térmico também permitiu o uso de sprays comerciais de MoS₂, demonstrando versatilidade e facilidade de aplicação. A formação de defeitos foi confirmada por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS). Os eletrodos apresentaram uma redução de sobrepotencial para 240 mV a 10 mA cm⁻² após submissão ao tratamento proposto. Em paralelo, está sendo atualmente investigada também a geração de defeitos em MoS₂ monocamada obtido por desbaste eletroquímico. Após a obtenção da estrutura em monocamada, as bordas de MoS₂ foram isoladas para evitar sua contribuição na investigação da atividade do plano basal. Utilizando peróxido de hidrogênio, um oxidante brando, foi possível ativar seletivamente o plano basal sem introduzir contaminantes metálicos ou carbono. Análise por espectroscopia Raman e medidas eletroquímicas revelaram uma diminuição do sobrepotencial para 374 mV em 10 mA cm⁻², validando essa abordagem como uma rota limpa e compatível com substratos condutores como ouro e materiais flexíveis.

Enquanto as estratégias de engenharia de defeitos são amplamente exploradas, o efeito de deformações mecânicas sobre a estrutura do MoS₂ permanece menos estudado, especialmente em substratos flexíveis. Com isso, oram desenvolvidos eletrodos elastoméricos baseados em PDMS e ouro termicamente depositado, capazes de suportar até 20% de alongamento mantendo sua condutividade. Sobre esses eletrodos, foram transferidos MoS₂ multicamada e pela primeira vez foi adotado o desbaste eletroquímico para obter monocamadas em eletrodos elastoméricos. O posterior alongamento do eletrodo a cerca de 20 % induz a formação de novos defeitos na forma de borda orientados pelo substrato onde anteriormente era o plano basal. Além disso, deformação mecânica foi também observada, como confirmado por MEV, espectroscopia Raman e Microscopia de força atômica. Essa abordagem resultou em uma melhora expressiva na atividade eletrocatalítica, com sobrepotencial reduzido a 352 mV em 10 mA cm⁻². Buscando alternativas mais acessíveis economicamente ao ouro, está sendo atualmente estudado também o uso de grafeno induzido por laser (LIG) como material condutor. Embora altamente condutor e poroso, LIG é mecanicamente frágil. Para contornar essa limitação, foi desenvolvido um método de transferência de LIG para substratos elastoméricos pré-alongados, obtendo eletrodos com boa estabilidade mecânica e boa resposta eletroquímica mesmo quando submetido a 20% de deformação e mesmo quando dobrados a +90°. O desenvolvimento de plataformas condutoras alongáveis abre caminho para a combinação de engenharia de defeitos e deformações em MoS₂ e possibilita que futuros estudos sobre a reversibilidade mecânica desse material sejam investigados

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - Interno ao Programa - 1760527 - FLAVIO LEANDRO DE SOUZA
Membro Titular - Examinador(a) Interno ao Programa - 1671688 - ANDRE SARTO POLO
Membro Titular - Examinador(a) Interno ao Programa - 372.171.538-16 - ANDRÉ LUIZ MARTINS DE FREITAS - UFABC
Membro Titular - Examinador(a) Externo à Instituição - JOAO BATISTA SOUZA JUNIOR - LNNANO
Membro Suplente - Examinador(a) Interno ao Programa - 1544341 - WENDEL ANDRADE ALVES
Membro Suplente - Examinador(a) Interno ao Programa - 009.566.960-40 - JAMES MORAES DE ALMEIDA - UFABC
Membro Suplente - Examinador(a) Interno ao Programa - 007.041.553-62 - RENATO SOUSA LIMA - UNICAMP
Membro Suplente - Examinador(a) Externo à Instituição - JEFFERSON BETTINI - CNPEM