Investigação das propriedades elétricas, ópticas e eletroquímicas de filmes finos semicondutores de BiVO4 e NiO para aplicação em fotoeletrocatálise

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: Silva, Marcelo Rodrigues da [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Semicondutores; Poluentes organicos aquaticos; Filmes finos; Eletroquimica; Organic water pollutants; Thin films; Electrochemistry
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/99682

Os semicondutores BiVO4 e NiO vem sendo bastante estudados nos últimos anos para aplicação em fotoeletrocálise, mais especificamente na degradação de poluentes orgânicos em meio aquoso, implicando em sustentabilidade ambiental. Neste trabalho, estes materiais foram obtidos na forma de filmes finos pelas técnicas: Síntese de Combustão em Solução e Co-precipatação, combinadas ao processo de deposição via molhamento (dip-coating). A composição, microestrutura e morfologia dos filmes foram avaliadas por TG-DTA, DTX e MEV. Os resultados de TG-DTA e DRX permitiram verificar a temperatura de formação das classes desejadas, 287ºC para o BiVO4 e 305ºC NiO. Imagens MEV mostram que os filmes são compostos por partículas de formato aproximadamente eférico, com boa dispersão sobre o suporte. Espectros UV-VIS mostraram que filmes de BiVO4 absorvem na região do visível com bandgap da ordem de 2,5 eV, e filmes de NiO absorvem no ultravioleta no ultravioleta com bandgap da ordem de 3,0 eV. A caracterização elétrica, trouxe resultados surpreendentes, particularmente no filme de NiO, onde iluminação com luz de energia acima do gap aumentou a resistividade do material, o que está ligado a variâncias de Ni2+. A caracterização eletroquímica, realizada por voltametria cíclica e cronoamperometria, mostrou que ambos os filmes respondem à excitação à excitação com luz de determinado comprimento de onda, além de apresentar estabilidade na corrente fotogerada. Ambos os filmes se mostraram eletroativos frente à reação de degradação do azul de metileno, sendo que na presença de luz ocorre a maior degradação. Um eletrodo com heterojunção p-n foi confeccionado utilizando estes dois materiais. O eletrodo FTO/p-NiO/n-BiVO4 apresentou excelente desempenho frente à degradação do azul de metileno, em...