Influência da temperatura na alteração estrutural e morfológica de cerâmica fotoativa a base de bismuto (Bi) para produção de hidrogênio

Autores

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i2.2021

Palavras-chave:

Fotoquímica; Nanomaterial; Produção de Hidrogênio; Fotocatodo.

Resumo

Nesse trabalho é descrito a síntese do material CuBi2O4 que como reportado em trabalho da literatura, apresente fotoatividade, se comportando como um material do tipo p, tendo a capacidade de clivar a molécula da água e reduzir íons H+ em gás hidrogênio (H2(g)), considerado uma fonte de combustível renovável. A síntese deu pelo processo de spray pirólise, utilizando um airbrush, método que possibilita obter filmes finos e homogêneos e posteriormente feito um tratamento térmico, com diferentes etapas de aquecimento em uma amostra, e outro tratamento mais simples em uma segunda amostra. Após o processo de síntese e tratamento térmico, foi feito a caracterização estrutural, utilizando difração de raio x, revelando um sistema monofásico. Microscopia eletrônica de varredura, revelando a morfologia ocasionada pelos diferentes tratamentos térmicos. Voltametria Cíclica, para mostrar a resposta do material quando exposta a luz, e qual a densidade de corrente que cada tratamento térmico acabou por resultar. Cronoamperometria servindo de base para mostrar a estabilidade da placa quando submetido a testes de resistência no decorrer do tempo, e a quantificação de hidrogênio. Sendo assim o principal objetivo deste trabalho é mostrar as alterações estruturais provenientes do tratamento térmico.

Referências

Zeyringer, M., Fais, B., Keppo, I., & Price, J. (2018). The potential of marine energy technologies in the UK–Evaluation from a systems perspective. Renewable Energy, 115(1): 1281-1293.

Wiselogel, A., Tyson, S., & Johnson, D. (2018). Biomass feedstock resources and composition. In Handbook on Bioethanol (pp. 105-118). Routledge.

Yang, Y., Zhao, R., Zhang, T., Zhao, K., Xiao, P., Ma, Y., ... & Chen, Y. (2018). Graphene-Based Standalone Solar Energy Converter for Water Desalination and Purification. ACS nano, 12(1): 829-835.

Wang, Y., Li, F., Xue, T., Liu, C., Yuan, D., Qi, F., & Xu, B. (2018). Heterogeneous activation of peroxymonosulfate by hierarchical CuBi 2 O 4 to generate reactive oxygen species for refractory organic compounds degradation: morphology and surface chemistry derived reaction and its mechanism. Environmental Science and Pollution Research, 25(5): 4419-4434.

De Angelis, F., & Petrozza, A. (2018). Clues from defect photochemistry. Nature materials, 17(5), 383.

Dorsey, T. B., Grath, A., Wang, A., Xu, C., Hong, Y., & Dai, G. (2018). Evaluation of photochemistry reaction kinetics to pattern bioactive proteins on hydrogels for biological applications. Bioactive materials, 3(1), 64-73.

Tian, L., Németh, B., Berggren, G., & Tian, H. (2018). Hydrogen evolution by a photoelectrochemical cell based on a Cu2O-ZnO-[FeFe] hydrogenase electrode. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry.

Pereira, R. F., Barrias, C. C., Bártolo, P. J., & Granja, P. L. (2018). Cell-instructive pectin hydrogels crosslinked via thiol-norbornene photo-click chemistry for skin tissue engineering. Acta biomaterialia, 66(1): 282-293.

Salomão, P. E. A, (2018). Influência da Cristalinidade no Band Gap de Cerâmicas Avançadas a Base de Titanatos. REVISTA ELETRÔNICA DE MATERIAIS E PROCESSOS (UFCG), 12(1): 199-204.

Saravanan, R., Aviles, J., Gracia, F., Mosquera, E., & Gupta, V. K. (2018). Crystallinity and lowering band gap induced visible light photocatalytic activity of TiO2/CS (Chitosan) nanocomposites. International journal of biological macromolecules, 109(1): 1239-1245.

Salomão, P. E., Gomes, D. S., Ferreira, E. J., Moura, F., Nascimento, L. L., Patrocínio, A. O., & Pereira, M. C. (2019). Photoelectrochemical hydrogen production from water splitting using heterostructured nanowire arrays of Bi2O3/BiAl oxides as a photocathode. Solar Energy Materials and Solar Cells.

Xu, N., Li, F., Gao, L., Hu, H., Hu, Y., Long, X., ... & Jin, J. (2018). Polythiophene coated CuBi2O4 networks: A porous inorganic–organic hybrid heterostructure for enhanced photoelectrochemical hydrogen evolution. International Journal of Hydrogen Energy, 43(4), 2064-2072.

Oh, Y., Yang, W., Tan, J., Lee, H., Park, J., & Moon, J. (2019). Boosting Visible Light Harvesting in p‐Type Ternary Oxides for Solar‐to‐Hydrogen Conversion Using Inverse Opal Structure. Advanced Functional Materials, 1900194.

Salomão, P. E. A., de Souza Barbosa, L. R., Andrade, T. S., da Cruz Ferreira, E. J., & Pereira, M. C. (2019). ZnBi38O60/Bi2O3 photocathode for hydrogen production from water splitting. International Journal of Hydrogen Energy.

Salomão, P. E. A. (2019). MATERIAIS INORGÂNICOS FOTOATIVOS A BASE DE BISMUTO (Bi): Revisão acerca de seus métodos de síntese por via química e técnicas de melhoramento de suas propriedades: Revisão dos Processos Químicos de Obtenção e Caracterização. Simplíssimo Livros Ltda.

Downloads

Publicado

01/01/2020

Como Citar

SALOMÃO, P. E. A.; PEREIRA, M. C. Influência da temperatura na alteração estrutural e morfológica de cerâmica fotoativa a base de bismuto (Bi) para produção de hidrogênio. Research, Society and Development, [S. l.], v. 9, n. 2, p. e40922021, 2020. DOI: 10.33448/rsd-v9i2.2021. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/2021. Acesso em: 30 jun. 2024.

Edição

Seção

Ciências Exatas e da Terra