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dc.creatorCarmo, Éder José do-
dc.date.accessioned2020-05-05T11:58:06Z-
dc.date.available2020-05-05T11:58:06Z-
dc.date.issued2020-03-27-
dc.identifier.citationCARMO, Éder José do. Desenvolvimento de fotoeletrodos baseados em filmes finos BVO para utilização em dispositivos na conversão de energia. 2020. 99 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.3626.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/29286-
dc.description.abstractA photoelectrochemical cell (PEC) is a device capable of oxidizing organic matter from industrial waste, solar energy storage in chemical bonds in the form of H2, as well as generating electricity in a clean manner. Therefore, the use of this system becomes highly attractive as a potential substitute for fossil fuels. However, the efficiency of a PEC is largely determined by the crystalline phase of the involved material, which directly affects the photochemical properties and, therefore the capability for applications. The objective of the present work is to investigate the influence of deposition solution pH on thin films based on bismuth-vanadate-oxide (BVO). A photocatalyst was prepared by an alternative method and therefore deposited on the indium tin oxide (ITO) substrate by the spin-coating deposition technique, using three solutions defined as: M and A (with pH ≈ 2) and B (with pH ≈ 8). The microstructural properties, analyzed by scanning electron microscopy, revealed the formation of nanoporous islands with spongy morphology. From the structural properties, investigated by X-ray diffraction and Raman spectroscopy, the crystalline phases, atomic chemical bonds and their spatial position in the crystal structure were confirmed. On the other hand, the bandgap energy of the crystalline phases, obtained by diffuse reflectance spectroscopy, was found to be between 2.4 and 2.9 eV, meaning that the films can be excited under visible light. The photoelectrochemical performance of the electrodes was evaluated under light irradiation, showing higher photoactivity for the B photoelectrode, mainly in the anodic region, obtaining a photocurrent density of +74.6 μA/cm2 at 1.23 VERH, about 20 times larger compared to the M and A electrodes. These results reveal promising photoelectrochemical properties for the heterostructure formed on the B electrode, and their potential application in photoelectrochemical devices for renewable energy production.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectCélula fotoeletroquímicapt_BR
dc.subjectPhotoelectrochemical cellpt_BR
dc.subjectFilmes finospt_BR
dc.subjectThin filmspt_BR
dc.subjectpHpt_BR
dc.subjectpHpt_BR
dc.subjectHeteroestruturaspt_BR
dc.subjectheteroestruturaspt_BR
dc.titleDesenvolvimento de fotoeletrodos baseados em filmes finos BVO para utilização em dispositivos na conversão de energiapt_BR
dc.title.alternativeDevelopment of photoelectrodes based on BVO thin films for use in energy conversion devicespt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor-co1Santos, Wayler Silva dos-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1939233418863787pt_BR
dc.contributor.advisor1Guerra, José de los Santos-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3910065518034212pt_BR
dc.contributor.referee1Lima, Elton Carvalho de-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9886061058898150pt_BR
dc.contributor.referee2Pilla, Viviane-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/2792016882986736pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3090489512141076pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoUma célula fotoeletroquímica (PEC) é um dispositivo capaz de oxidar matéria orgânica de resíduos industriais, armazenar energia solar em ligações químicas na forma de H2, bem como também gerar eletricidade de maneira limpa. Portanto, o uso desse sistema se torna altamente atraente como um potencial substituto para os combustíveis fósseis. No entanto, a eficiência da PEC é grandemente determinada pela fase cristalina do material envolvido, fator este que afeta diretamente as propriedades físico-químicas e, portanto, a viabilidade de aplicação. O objetivo do presente trabalho foi investigar a influência do pH da solução de deposição para filmes finos à base de óxido de bismuto-vanádio (BVO). Um fotocatalisador foi preparado por um método alternativo e, consequentemente, depositado no substrato de óxido de estanho e índio (ITO) pela técnica de deposição spin-coating utilizando três soluções que foram denominadas como M e A (com pH ≈ 2), e B (com pH ≈ 8). As propriedades microestruturais, analisadas por microscopia eletrônica de varredura, revelaram a formação de ilhas nanoporosas com morfologia esponjosa. A partir das propriedades estruturais, investigadas por difração de raios-X e espectroscopia Raman, foram confirmadas as fases cristalinas, ligações químicas atômicas e sua posição espacial na estrutura cristalina. Por outro lado, a energia de bandgap das fases cristalinas, obtida por espectroscopia de refletância difusa, mostrou valores entre 2,4 e 2,9 eV, significando que os filmes podem ser excitados por luz visível. O desempenho fotoeletroquímico dos eletrodos foi avaliado sob irradiação de luz, observando-se maior fotoatividade para o fotoeletrodo B, principalmente na região anódica, obtendo uma densidade de fotocorrente de +74,6 μA/cm2 a 1,23 VERH, cerca de 20 vezes maior em comparação aos eletrodos M e A. Esses resultados revelam propriedades fotoeletroquímicas promissoras para a heteroestrutura formada no eletrodo B, e sua aplicação em dispositivos fotoeletroquímicos para produção de energia renovável.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Físicapt_BR
dc.sizeorduration99pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADApt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICApt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICApt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.3626pt_BR
dc.crossref.doibatchid9278b139-c739-44ea-83ee-a40cc9851646-
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