Engenharia de band gap através de defeitos em NaTaO3 e NaNbO3: Uma abordagem teórica.
As necessidades energéticas do século XXI, unidas a urgência do aquecimento global tornam a transição verde uma necessidade para as próximas décadas. Uma das alternativas promissoras, o hidrogênio verde, demanda entre outras tecnologias, o desenvolvimento de materiais semicondutores mais eficientes, baratos, com processos de síntese menos poluentes e menos subprodutos tóxicos. Dentre as combinações de materiais que podem corresponder as características semicondutoras necessárias a fotocatálise da água, as perovskitas tantalato e niobato de sódio são promissoras para atingir um band gap menor. Com níveis mínimo de banda de condução próximo ao potencial de fotoredução da água (0 V), e máximo de banda de valência próximo ao potencial de fotooxidação (1.23 V). O trabalho, baseado na teoria do funcional da densidade (DFT), visa analisar a possibilidade de optimização do material fotocatalisador, a partir de dopagem, sob o critério das energia de formação de defeito, relacionando as condições termodinâmicas de formação do material nos processos de síntese descritos na literatura, as estabilização termodinâmica da estrutura do material. Iniciando através de variações estruturais simuladas validou-se uma concentração ótima para o menor band gap possível, posteriormente modelando outros fatores relacionados ao processo de síntese hidrotérmica. Os resultados apresentaram as mesmas tendências de estabilização energética validadas em comparação a literatura com estudos similares de codopagem realizados com tungstênio e nitrogênio nas mesmas perovskitas.