Banca de DEFESA: ELLEN CRISTOVÃO DE SOUZA

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: ELLEN CRISTOVÃO DE SOUZA
DATA : 14/04/2026
HORA: 09:00
LOCAL: Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais
TÍTULO:

Efeito da substituição de Bi+3 por W+6 para melhora da eficiência de fotoânodos de BiVO4

PALAVRAS-CHAVES:

Hidrogênio Verde. Vanadato de Bismuto. Dopagem. Tungstênio. Eletrodeposição.

PÁGINAS: 65
RESUMO:

Embora a implementação de energias renováveis tenha atingido recordes de potência instalada, a intermitência de fontes requer estratégias de armazenamento de energia. Neste contexto, o hidrogênio verde destaca-se como um vetor energético estratégico, oferecendo uma densidade energética superior à dos combustíveis convencionais. O vanadato de bismuto (BiVO4) destaca-se como um fotoânodo promissor para a quebra da molécula da água devido à sua estreita bandgap, estabilidade e alta eficiência teórica de conversão de energia solar para hidrogênio (STH = 9,1%). No entanto, sua eficiência seja limitada pela baixa separação de cargas e alta recombinação de pares elétron-buraco fotogerados. Neste trabalho foi desenvolvida a síntese de BiVO4 depositado com íons Wn+, de modo inovador introduzindo o dopante tungstênio (W) durante a etapa de eletrodeposição, para formação do precursor de oxiiodeto de bismuto (BiOI). Avaliando o efeito da concentração de íons tungstênio na faixa de x = 0, 0,025, 0,05, 0,5, 2,5 e 5,0%. A hipótese central é que a dopagem in situ do BiOI, antes da conversão térmica em BiVO4 promove uma distribuição mais homogênea do dopante trazendo melhora do desempenho fotoeletroquímico. E tendo a conversão térmica para o vanadato de bismuto. Os fotoânodos produzidos foram caracterizados por técnicas estruturais, eletrônicas, ópticas e fotoeletroquímicas. Utilizando o sistema de eletrólitos sulfito de sódio (Na2SO3) e tetraborato de sódio (Na2B2O7), pH 9. As caracterizações morfológicas e estruturais evidenciaram que a introdução de íons tungstênio não altera a morfologia das nanoplacas eletrodepositadas, além de não mudar a morfologia do BiVO4 obtido na etapa de conversão térmica. A adição de 0,15% de BiVO4:W permitiu aceder a valores de densidade de fotocorrente de 2,8 mA cm-2, um significativo aumento da densidade de corrente, em relação ao BiVO4 puro com 2,0 mA cm-2. Os resultados fotoeletroquímicos indicam que as propriedades fotoeletroquímicas são melhoradas, devido à formação de estados doadores e aceptores próximos às bordas das bandas, devido ao processo de dopagem. Além disso, o processo de dopagem levou a significativa melhoria de produção de hidrogênio, quantificada por cromatografia gasosa. Os resultados confirmam que essa estratégia otimiza a densidade de fotocorrente, consolidando o potencial do método para a produção eficiente de hidrogênio verde.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - ***.487.700-** - GIOVANNA MACHADO - UFRGS
Interna - 3100969 - NATHALIA BEZERRA DE LIMA
Externo à Instituição - SHERDIL KHAN - UFRGS