Nome do Projeto
Conversão de energia utilizando nano e mesocristais de Perovskitas: uma abordagem teórica e experimental
Ênfase
PESQUISA
Data inicial - Data final
01/10/2012 - 02/10/2017
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Resumo
Compostos do tipo peorvskita apresentam estabilidade físico-química considerável, a qual proporciona uma crescente gama de aplicações cientificas e tecnológicas. Estes compostos têm se mostrado eficientes para conversões de radiação ionizante em emissão eletromagnética na região do visível, alem de aplicações fotocataliticas para a produção de hidrogênio, sendo um bom exemplo o composto BaZrO3 (BZO) puro é dopado com Rh (Ródio) e Pd (Paládio). Estas propriedades fazem da família das perovskitas, promissores objetos de estudo, sobretudo se o controle do tamanho e forma de partículas for realizado. A obtenção de nanoestruturas com formas diferenciadas requer, métodos de síntese aprimorados, destacando-se a hidrotermalização assistida por microondas (MAH). A MAH (sigla oriunda do termo em ingles “Microwave-assisted Hydrothermal”) utiliza-se da radiação eletromagnética como fonte de energia para aquecer moléculas de água de maneira homogênea. Bem como se utiliza de baixas temperaturas (da ordem de 140°C), associada a tempos de síntese curtos (da ordem de 1 a 160 min) e altas taxas de aquecimento (da ordem de 120°C/min), proporcionando altas taxas de nucleação e baixa taxa de crescimento. As Perovskitas dopadas apresentarão distorções estruturais relativas à substituição dos elementos formadores e modificadores rede. Desta forma, utilizar-se-à técnicas experimentais espectroscópicas e caracterizações físicas e químicas associadas aos métodos computacionais de primeiros princípios mecânico quânticos (“ab initio”) com intuito de fornecer informações sobre o arranjo estrutural e eletrônico dos sistemas. Assim será possível elaborar uma abordagem teórico/experimental a respeito da influência das distorções estruturais na rede cristalina do Perovskitas e verificar sua influência sobre as propriedades luminescentes e fotocatalíticas, que são altamente dependentes da estrutura do material.

Objetivo Geral

Este projeto de pesquisa visa obter perovskitas puras e dopadas com terras raras sob concentrações estabelecidas entre 0 ↔ 32 %, por intermédio do emprego do método de hidrotermalização assistida por microondas (MAH). Bem como se necessárias serão empregues outros métodos de síntese. Algumas das dopagens/solução sólida podem levar a formação de fases secundarias o que será avaliado como parâmetro de adequação para a melhor condição de conversão de energia para cada situação. Objetiva-se também, obter partículas nano e mesoestruturadas, com morfologia, distribuição e tamanho controlados, utilizando-se temperaturas e tempos reduzidos, e altas taxas de aquecimento. Os compostos serão avaliados estruturalmente através de técnicas teóricas e experimentais a fim de traçar correlações entre as propriedades fotoluminescentes, radioluminescentes e fotocatalítica e sua estrutura eletronica. Esta ultima aplicada a produção de hidrogênio a partir da água destilada. A resposta luminescencte seja ela por excitação de fótons ou raios X tende a ser intensificada com a adição de háfnio, devido a distorções na rede. Por outro lado a propriedade catalítica para a produção de hidrogênio é uma inovação par o composto tanto quanto relativo ao composto pelo método de síntese.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
CAROLINE SCHMECHEL SCHIAVON1201/01/201631/07/2016
EZEQUIEL CAFUMANN RATMANN1201/08/201631/07/2017
MARCELO REBONATO1201/08/201331/07/2014
MARIANA XIMENA TEIXEIRA REYES1201/03/201431/07/2014
MARIANE WEIRICH BOSENBECKER1201/08/201328/02/2014
MAURICIO JEOMAR PIOTROWSKI201/07/201302/10/2017
NATAN MENDES CASERO1201/08/201531/07/2017
PAOLA GAY DOS SANTOS1201/08/201531/05/2017
PAOLA GAY DOS SANTOS1201/01/201531/07/2015
ROGÉRIO ALMEIDA GOUVÊA1201/08/201531/12/2015
ROGÉRIO ALMEIDA GOUVÊA1201/08/201431/07/2015
TATIANE STRELOW LILGE1201/08/201431/12/2014
TATIANE STRELOW LILGE1201/10/201231/07/2013

Fontes Financiadoras

Sigla / NomeValorAdministrador
CAPESR$ 50.000,00

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