Funcionalização de dissulfeto de molibdênio : explorando o potencial de líquidos iônicos para modificação e aprimoramento de propriedades de materiais bidimensionais

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Pluczinski, Lidiane da Silva
• Orientador(a): Radtke, Claudio
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Líquidos iônicos; Materiais bidimensionais; Encapsulamento; Dissulfeto de molibdênio
• Palavras-chave em Inglês: MoS2; Functionalization; TMD
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/272047

Nos últimos anos, os materiais bidimensionais (2D), com destaque para o dissulfeto de molibdênio (MoS2), têm ganhado crescente importância na pesquisa em nanotecnologia e ciência dos materiais. O MoS2, composto por um átomo de molibdênio (Mo) entre dois átomos de enxofre (S), apresenta propriedades únicas derivadas de sua estrutura, oferecendo diversas aplicações. A deposição química em fase vapor (CVD) é uma abordagem comum para a síntese, mas enfrenta desafios, levando ao desenvolvimento do CVD via intermediário líquido fundido (ILF). Essa estratégia supera as limitações associadas às baixas pressões de vapor dos sólidos, e permite uma distribuição uniforme no substrato e crescimento autolimitado. Para aprimorar as propriedades do MoS2, funcionalizações com líquidos iônicos (LIs) têm sido aplicadas. Os LIs desempenham um papel crucial na funcionalização e dopagem da superfície do MoS2, sendo essenciais para futuras aplicações em dispositivos eletrônicos. Este estudo teve como objetivo desenvolver um método de encapsulamento para camadas bidimensionais de dicalcogenetos de metais de transição, com ênfase no MoS2, por meio da funcionalização com LIs. O objetivo secundário foi avaliar as alterações eletrônicas resultantes dessa estratégia de encapsulamento. Amostras foram sintetizadas via ILF e CVD, seguidas de funcionalização com LIs, e foram caracterizadas por meio de técnicas de microscopia óptica, espectroscopia Raman, espectroscopia de fotoluminescência (PL) e Espectroscopia de Fotoelétrons de Raios-X (XPS). Os resultados da síntese do MoS2 por duas rotas indicaram êxito, evidenciado pelas formas triangulares nas imagens de microscopia óptica. A fim de avaliar o impacto do LI na passivação de defeitos do MoS2, foi realizado um estudo utilizando um laser como fonte de excitação em condições ambientes. Os resultados indicaram um aumento na emissão quando as amostras não possuíam o encapsulamento do LI, sugerindo uma possível passivação de defeitos. Este achado demonstra a eficácia da proteção proporcionada pelo LI, visto que não houve um aumento expressivo na emissão após a aplicação do LI. Os dados obtidos sugerem funcionalização do MoS2 por LI associada à dopagem do tipo n, com implicações significativas para optoeletrônica. Embora esse estudo contribua para o entendimento do MoS2, ressalta-se que há espaço para futuras pesquisas, enfatizando a importância da abordagem utilizada na ampliação do conhecimento sobre materiais 2D.