Dissertação de Mestrado #448: Lígia Souza

O desenvolvimento de fontes renováveis e não-poluentes de energia é um dos maiores desafios deste século. A energia solar possui muitas vantagens; é renovável, abundante e generosamente distribuída pelo globo terrestre. A radiação solar pode ser diretamente convertida em eletricidade ou armazenada com a geração de combustíveis, como o gás hidrogênio (H¬2). Neste trabalho, foi investigada a síntese do material híbrido nanotubos de carbono/hematita visando seu uso como foto-anodo para geração de H2 pela foto-eletrólise da água. Os híbridos foram produzidos por duas diferentes técnicas de crescimento simples e de baixo custo: método solvotérmico e método de impregnação física. Um estudo sistemático dos parâmetros das reações de crescimento como: tempo da reação, temperatura, funcionalização dos nanotubos e solvente foi realizado. Os materiais produzidos foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura e transmissão, difração de raios-X (DRX), espectroscopia de raios-X (EDS), e espectroscopia UV-VIS. As microscopias revelaram que ambos os métodos de síntese resultaram em híbridos com nanopartículas de óxido aderidas as paredes dos nanotubos de carbono. O tamanho e concentração das NPs variou de acordo com os parâmetros de síntese. A combinação de resultados de DRX, EDS e UV-VIS confirmaram que as nanopartículas eram da fase Fe2O3 (hematita). Filmes finos dos materiais foram depositados sobre substrato transparente condutor por dois diferentes métodos: deposição eletroforética e deposição por filtração. Filmes homogêneos e translúcidos foram produzidos. Por fim, um estudo foto-eletroquímico preliminar foi realizado, no qual uma resposta foto-eletroquímica do híbrido foi observada, demonstrando o potencial do material como foto-anodo para a foto-hidrólise.