Marcos Vinicius Tinoco, aluno do curso de Química da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e pesquisador de Iniciação Científica do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), é o primeiro autor do artigo “Photoelectrodeposition of Pt nanoparticles on Sb2Se3 photocathodes for enhanced water splitting”, publicado recentemente no periódico Electrochimica Acta.
Sob orientação da pós-doutoranda Juliana Brito, do Programa de Pós-Graduação em Química da Universidade Federal de São Carlos (PPGQ – UFSCar) e integrante do CDMF, a pesquisa é movida por um dos maiores desafios quando se trata dos materiais fotoquímicos: o desenvolvimento de catalisadores altamente ativos e estáveis através de uma metodologia de síntese simples.
Considerando que há poucos trabalhos na literatura que investigam o auxílio da luz na eletrodeposição de partículas metálicas, este artigo traz à tona como essa união favorece as características fotocatalíticas do catalisador e diminui o tempo de síntese desse material. Dessa forma, a pesquisa evidencia a melhora das características fotoativas e da estabilidade do semicondutor Sb2Se3 quando submetido à ação da luz.
O resultado foi alcançado após a deposição de nanopartículas de platina (Pt) que foram obtidas a partir de uma rápida taxa de síntese, na qual foram empregados dois métodos: a eletrodeposição (ED) e a fotoeletrodeposição (PED). Tais métodos são realizados a partir da aplicação de um potencial (ou corrente) e, a diferença entre eles, é que no PED esse potencial é auxiliado pelo emprego da luz.
A pesquisadora Juliana Brito conta que os métodos aplicados para a deposição das nanopartículas de platina (Pt) indicaram discrepâncias entre seus resultados. Ela explica que mesmo com a carga de eletrodeposição (ED) idêntica, o fotocatalisador preparado por fotoeletrodeposição (PED) resultou em um material com densidade de fotocorrente quase três vezes maior que o preparado por ED. Além desse resultado, também foi possível observar uma diferença entre os resultados de cinética de nucleação e do crescimento das nanopartículas de Pt.
“O crescimento de Pt utilizando a eletrodeposição (ED) foi caracterizado pela aglomeração de Pt com consequente formação de partículas metálicas maiores, enquanto a fotoeletrodeposição (PED) gerou novos locais para a deposição de metal, permitindo uma melhor distribuição de Pt na superfície do semicondutor e, por fim, gerando partículas menores e melhorando a densidade da fotocorrente, transferência de carga e a fotoconversão do fotocatalisador”, acrescenta Brito.
O artigo também conta com a participação dos pesquisadores do CDMF Lucia H. Mascaro, docente do Departamento de Química da Universidade Federal de São Carlos (DQ – UFSCar), e Magno B. Costa, doutorando no PPGQ – UFSCar.
O artigo pode ser baixado no repositório do CDMF clicando AQUI.
CDMF
O CDMF é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepids) apoiados pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), e recebe também investimento do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), a partir do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia dos Materiais em Nanotecnologia (INCTMN).