Banca de DEFESA: MARIA JOSEÍTA DOS SANTOS COSTA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: MARIA JOSEÍTA DOS SANTOS COSTA
DATA: 15/12/2023
HORA: 14:00
LOCAL: Auditório Geratec - Universidade Estadual do Piauí
TÍTULO: Filmes de tungstatos metálicos do tipo AWO4 (A = Fe, Co, Ni e Cu) como eletrodos para sistemas de armazenamento e conversão de energia solar
PALAVRAS-CHAVES: Energias renováveis; Fotoeletroquímica; Filmes finos; Tungstatos metálicos; Supercapacitores
PÁGINAS: 120
GRANDE ÁREA: Ciências Exatas e da Terra
ÁREA: Química
SUBÁREA: Físico-Química
ESPECIALIDADE: Eletroquímica
RESUMO:

Os materiais semicondutores baseados em tungstatos metálicos podem ser utilizados como filmes para processos fotoeletrocatalíticos e como eletrodos em baterias para armazenamento de energia. Este trabalho de tese apresenta o preparo de filmes finos de estruturas do tipo AWO₄ (A = Fe, Ni, Co e Cu) sobre substrato condutor transparente utilizando o método de precursores poliméricos. As caracterizações estruturais revelaram fases puras para os filmes de NiWO₄, CoWO₄ (monoclínica) e CuWO₄ (triclínica). Contudo, na amostra de FeWO₄ foi observado a presença de Fe₂W₃O₁₂. Os estudos das propriedades ópticas indicam que todos os filmes apresentam absorção de radiação na região visível do espectro solar, com valores de energia de banda proibida (E_bg) que variam de 1,9 a 2,5 eV. A morfologia dos filmes obtida por imagens de Microscopia eletrônica de varredura (MEV) indica que as amostras são constituídas por partículas de formatos distintos e tamanhos médio variando de 24 a 92 nm. A superfície porosa dos filmes também indica um maior contato com o eletrólito para as aplicações dos eletrodos. As estratégias como homojunção desses materiais e dopagem foram estudadas para aplicações ambientais voltadas a formação de supercapacitores e fotocatalisadores na degradação de poluentes emergentes em meio aquoso. O eletrodo de óxido misto FeWO₄|Fe₂W₃O₁₂ revelou notável característica de supercapacitor com capacitância específica de 75 F g^–1 a 5 mV s^–1, densidade de energia de 3,73 Wh kg^–1, densidade de potência de 582,1 W kg^-1 e ciclagem eletroquímica de longo prazo com uma retenção capacitiva de 94,04% após 6.000 ciclos em eletrólito aquoso neutro. As medidas fotoeletroquímica dos filmes mostraram um fotopotencial negativo e densidade de fotocorrente anódica entre 15 a 48 mA cm^-2 em 1,0 V vs Ag/AgCl, característico dos óxidos semicondutores do tipo-n. No entanto, a dopagem iônica com íons de lítio e magnésio possibilitou a mudança do comportamento do CuWO₄ para tipo-p, como fotopotencial positivo e densidade de corrente catódica entre 64 e 123 mA cm^-2 em -0,4 V vs Ag/AgCl, ampliando novas aplicações com este eletrodo. Além disso, o eletrodo com homojunção NiWO₄|CoWO₄ apresentou excelente desempenho fotoeletrocatalítico para a remoção de progesterona (92% em 150 min) sob irradiação de luz policromática. Ambas aplicações são de extrema importância para obtenção de um meio ambiente sustentável sem comprometê-lo ao utilizar os seus recursos naturais. Com base nos resultados obtidos, sugerimos que os novos materiais à base de tungstatos têm grande potencial em aplicações ambientais que possam melhorar a qualidade de vida de todos os seres. Além disso, considerando que os materiais conseguem absorver radiação visível, acredita-se que esses estudos contribuam para o desenvolvimento de tecnologias relacionadas a armazenagem e ao aproveitamento da energia solar.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 794.918.553-87 - REGINALDO DA SILVA SANTOS - UESPI
Interno - 1714193 - JOSE MILTON ELIAS DE MATOS
Interno - 1508806 - WELTER CANTANHEDE DA SILVA
Externo ao Programa - 840.043.633-49 - LAÉCIO SANTOS CAVALCANTE - UESPI
Externo à Instituição - MARCIO AURELIO PINHEIRO ALMEIDA - UFMA
Externo à Instituição - CESAR ANTONIO OROPESA AVELLANEDA - UFPel
Externo à Instituição - ANNE GABRIELLA DIAS SANTOS CALDEIRA - UERN
Externo à Instituição - TIAGO PINHEIRO BRAGA - UFRN