Orientador: Prof. Dr. Flavio Leandro de Souza / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2016. / Com a crescente demanda energética mundial e a necessidade de desenvolvimento nos métodos renováveis para obtenção de energia surge o interesse nas Células Fotoeletroquímicas, dispositivos que possibilitam a conversão da energia da radiação solar em energia química na forma de hidrogênio molecular. Grande parte da pesquisa na área das células fotoeletroquímicas é voltada para a eficiência de conversão energética e barateamento de custos de produção. Com base nisso o presente trabalho tem foco no desenvolvimento de eletrodos usados nesse dispositivo, sintetizados usando hematita em condição hidrotermal, buscando a melhoria dos métodos de síntese para redução de custos, impacto ambiental e eficiência energética. A síntese utilizada teve o intuito de reduzir ao máximo a quantidade de reagentes à base de cloro, que podem interferir negativamente no crescimento das estruturas e analisar a influência de alguns parâmetros alterados durante o processo: tempo de síntese, atmosfera de tratamento térmico e concentração de reagentes. Foi concluído, com base nas caracterizações
morfológicas e eletroquímicas aplicadas nas amostras, que a síntese hidrotermal utilizada gerou eletrodos fotossensíveis sendo mais efetiva nos tempos de 1 hora, com tratamento térmico em atmosfera de nitrogênio e com uso de 0,076 mol.L-1 de sulfato de sódio e 0,15 mol.L-1 de cloreto de ferro, contribuindo com a redução da quantidade de cloro utilizado. A melhor fotocorrente obtida para os eletrodos foi por meio da amostra F1Ny chegando a 0,936 mA.cm-2. / The increase of global energy demand and the need for renewable sources results on the interest in devices know as photoelectrochemical cells. This device enables the conversion of solar radiation energy into chemical energy in the form of molecular hydrogen. Most of the research in the area of the photoelectrochemical cells is focused on the energy conversion efficiency and reduction of production costs. This work aimed the development of electrodes used in photoelectrochemical cells, synthesized using hematite in hydrothermal condition, seeking the improvement of synthesis methods to reduce costs, environmental impact and
energy efficiency. The synthesis used was intended to reduce the amount of chlorine based reagents that can negatively impact the growth of structures and analyze the influence of some parameters changes during the process: synthesis time, atmosphere used in the heat treatment and reagents concentration. It was concluded through morphological and electrochemical characterization that the hydrothermal synthesis has generated photosensitive electrodes. The most promising electrode produced was synthesized for 1 hour, them treated in nitrogen atmosphere and using 0.076 mol.L-1 of sulfate sodium and 0.15 mol.L-1 of iron chloride, contributing to reduce the amount of chlorine used in relation to other methods generally discussed in the literature. The best photocurrent obtained was 0.936 mA.cm-2.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:BDTD:101095 |
| Date | January 2016 |
| Creators | Rodrigues, Daniel Negrão |
| Contributors | Souza, Flávio Leandro de, Santos, Sydney Ferreira, Bonvent, Jean Jacques |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf, 53 f. : il. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFABC, instname:Universidade Federal do ABC, instacron:UFABC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=101095&midiaext=72359, http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=101095&midiaext=72360, Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.brphp/capa.php?obra=101095 |
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