Banca de DEFESA: GRACE KELLY QUARTEIRO GANHARUL
Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.DISCENTE : GRACE KELLY QUARTEIRO GANHARUL
DATA : 07/02/2022
HORA: 14:00
LOCAL: Santo André (remoto)
TÍTULO:
Síntese e caracterização das propriedades físicas de amostras semicondutores de TiO2 e CsPbI3: aplicações em fotodegradação
PÁGINAS: 50
RESUMO:
Os materiais semicondutores micro e nanoestruturados têm atraído muita atenção da comunidade científica devido às inúmeras aplicações tecnológicas. Aplicações envolvendo interação com a radiação eletromagnética como células solares, dispositivos emissores e fotodegradação da matéria orgânica estão entre as mais investigadas. Neste trabalho, um estudo envolvendo a síntese de duas famílias de semicondutores, TiO2 e CsPbI3, e caracterização das propriedades estruturais, morfológicas, ópticas e fotocatalíticas foram realizadas. A primeira família de TiO2 foi sintetizada via método hidrotérmico assistido por microondas variando a temperatura entre 120 e 200ºC e a perovskita de haleto foi sintetizada pelo método solvotérmico. Caracterizações estruturais, morfológicas e ópticas revelaram a formação de dois conjuntos de TiO2 com estrutura cristalina rutilo (nanobastões) e anatase (nanopartículas) com energia da banda proibida da ordem de 2,9 eV enquanto CsPbI3 forma microbastões com energia de gap 2,7 eV. As duas famílias de semicondutores foram utilizadas para os ensaios de fotodegradação do azul de metileno dissolvido em metanol, usando um simulador solar. Amostras de TiO2 com estrutura cristalina anatase mostraram melhor atividade fotocatalítica para degradação quando comparada as outras estruturas. As espectroscopias EPR e XPS revelaram a presença de íons Ti3+ autodopantes na fase anatase. A criação e o aumento desses íons Ti3+ estão intimamente relacionados à alta eficiência de fotodegradação, aumentando a absorção de luz visível provavelmente causada pelos estados intermediários de energia induzidos dentro do gap de TiO2. A formação de compósitos e a fabricação de heteroestruturas envolvendo essas amostras semicondutoras foram realizadas para melhorar a dinâmica dos portadores de carga, o que pode resultar em um aumento no desempenho fotocatalítico. Assim, compósitos e heteroestruturas de TiO2 (anatase) e perovskita de haleto (CsPbI3) foram fabricados e estudados. A análise da atividade de fotodegradação indicou que os compósitos TiO2/CsPbI3 têm um desempenho muito melhor do que heteroestruturas e fases puras sob as mesmas condições de irradiação de luz. O compósito promove um mecanismo cooperativo de degradação com uma constante cinética de kcomp=91,2, enquanto as heteroestruturas levam à mineralização do corante com khetero = 13,4 x 10-3 min-1. Uma alta taxa de fotodegradação pode ser observada na perovskita CsPbI3 mesmo em uma solução sem a presença de oxigênio dissolvido, enquanto a heterojunção e o composto promovem a fotodegradação dependente de oxigênio. A presença de defeitos estruturais intersticiais e vacâncias de iodeto na perovskita podem atuar como centros catalíticos.
MEMBROS DA BANCA:
Presidente - Interno ao Programa - 2605463 - JOSE ANTONIO SOUZA
Membro Titular - Examinador(a) Interno ao Programa - 1544408 - GUSTAVO MARTINI DALPIAN
Membro Titular - Examinador(a) Interno ao Programa - 1545089 - DANIEL ZANETTI DE FLORIO
Membro Titular - Examinador(a) Externo à Instituição - VAGNER BERNAL BARBETA - FEI
Membro Titular - Examinador(a) Externo à Instituição - RUBIA FIGUEREDO GOUVEIA - CNPEM
Membro Suplente - Examinador(a) Interno ao Programa - 1671275 - DERVAL DOS SANTOS ROSA
Membro Suplente - Examinador(a) Interno ao Programa - 1957564 - CEDRIC ROCHA LEAO