Eletrodos de BiVO4 conectados em série visando a produção fotocatalítica de H2 na ausência de potencial externo

Autores

  • PAULO SERGIO RODRIGUES DE MENESES UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ - UFPI Autor
  • Antonio Gabriel Rodrigues da Costa Universidade Estadual do Piauí-UESPI Autor
  • Luzia Rodrigues dos Santos Universidade Estadual do Piauí-UESPI Autor
  • Mariana Dias dos Santos Universidade Estadual do Piauí-UESPI Autor
  • Rejane Maria Pereira da Silva Universidade Estadual do Piauí-UESPI Autor
  • Reginaldo da Silva Santos Universidade Estadual do Piauí-UESPI Autor

Palavras-chave:

H2 verde; BiVO4, BiVO4-PtNP, Fotossíntese artificial.

Resumo

A emissão de gases de efeito estufa tem motivado a busca por fontes de energias limpas e sustentáveis. Neste contexto, o vanadato de bismuto (BiVO4) tem se destacado como material fotocatalisador para eletrodos visando a divisão fotoeletroquímica da água em hidrogênio e oxigênio sob luz visível. Neste estudo, filmes de BiVO4 foram sintetizados por eletrodeposição e a adição de nanopartículas de Ptº pelo método de fotoredução. A caracterização estrutural feita por difratometria de raios X (XRD) revelou que o BiVO4 apresenta fase monoclínica. Outras caracterizações do material incluíram a investigação morfológica por microscopia eletrônica de varredura (MEV), a composição química por Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS), as propriedades ópticas por espectroscopia UV-Vis e as caracterizações fotoeletroquímicas. No estudo da fotoprodução de H2, cinco células fotoeletroquímicas (PEC) com filmes de BiVO4-Pt foram ligadas em série e conectadas por pontes salinas à um outro recipiente contendo HCl (0,2 mol L-1). Na PEC foi possível registrar a fotoprodução de até 350 ppm de H2 no tempo de 50 min. Os estudos indicam que a célula apresenta condições adequadas para formação do H2 na ausência de potencial externo.

Referências

1. J. Yang; Y. Yu; T. Ma; C. Zhang; Q. Wang. Chinese Journal of Population, Resources and Environment. 2021, 19, 256–264.

2. L. Chandra; T. Sultana. Heliyon. 2022, 8, e11457.

3. K.K. Jaiswal; C.R. Chowdhury; D. Yadav; R. Verma, S. Dutta; K.S. Jaiswal; SangmeshB; K.S.K. Karuppasamy, Energy Nexus 2022, 7, 100118.

4. S. -H. Chen; Y.-S. Jiang; H. Lin, ACS Omega 2020, 5, 8927–8933.

5. L. Fu; Z. Li; X. Shang, Int J Hydrogen Energy 2024, 55, 611–624.

6. A. Machín, M. Cotto, J. Ducongé, F. Márquez, Biomimetics 2023, 8, 298.

7. S. Wang; K. Wan; J. Feng; Y. Yang; S. Wang, J Mater Sci Technol, 2025, 217,182–220.

8. J.H. Kim; J.S. Lee, Advanced Materials, 2019, 31,

9. N.A. Mohamed; N.A. Arzaee; M.F. Mohamad Noh; A.F. Ismail; J. Safaei, J.S. Sagu; M.R. Johan; M.A. Mat Teridi, Ceram Int. 2021, 47, 24227–24239.

10. L. Yu; W. Gong; X. Zhao; H. Zhu; Y. Zhang, Int J Hydrogen Energy. 2025, 127, 793–800.

11. H. Ullah; A.A. Tahir; T.K. Mallick, Appl Catal B. 2018, 224, 895–903.

12. L.E. Gomes; L.F. Plaça; W.S. Rosa; R. V. Gonçalves; S. Ullah; H. Wender, Photochem, 2022, 2, 866–879.

13. T. Hisatomi; J. Kubota; K. Domen, Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 7520–7535.

14. S. Mansour; R. Akkari; E. Soto; S. Ben Chaabene; N. Mota; R.M. Navarro Yerga; J.L.G. Fierro; M.S. Zina, New Journal of Chemistry, 2021, 45 4481–4495.

15. M.J.S. Costa; G.S. Costa; A.E.B. Lima; G.E. Luz; E. Longo; L.S. Cavalcante; R.S. Santos, Ionics (Kiel) 2018, 24, 3291–3297.

16. D.B. Khadka; S. Sagadevan; S. Kato; T. Soga, Physica B Condens Matter, 2024, 682, 415878.

17. R. Kinder; B. Paszkiewicz; B. Sciana, L. Huleny. Third International EuroConference on Advanced Semiconductor Devices and Microsystems, Smolenice, 2002, 335–338.

18. J. Tauc, Optical properties and electronic structure of amorphous Ge and Si, Mater Res Bull, 1968.

19. A. Natarajan; G. Oskam; P.C. Searson, J Phys Chem B. 1998, 102, 7793–7799.

Downloads

Publicado

03-11-2025

Edição

Seção

Catálise para transição energética