A pesquisa intitulada “Improved Photoelectrochemical Hydrogen Gas Generation on Sb2S3 Films Modified with an Earth-Abundant MoSx Co-Catalyst”, que discute a aplicação de filmes de sulfeto de antimônio (III) (Sb2S3) para a geração de gás hidrogênio (H2) a partir da fotoeletrólise da água, foi recentemente selecionada como Front Cover Art do periódico ACS Applied Energy Materials. O estudo conta com a autoria dos pesquisadores do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF) Moisés A. de Araújo, Magno B. Costa e Lucia H. Mascaro.
De acordo com Araújo, primeiro autor da pesquisa e pós-doutorando no Instituto de Química de São Carlos (IQSC – USP), um dos focos da pesquisa foi a modificação da superfície dos filmes de Sb2S3 com o sulfeto de molibdênio (MoSx) voltados à otimização da geração de H2. Uma iniciativa inédita nesse campo de estudo.
Em meio a outros materiais semicondutores, o Sb2S3 se destaca por apresentar elementos químicos abundantes e de baixa toxicidade, além de possuir propriedades optoeletrônicas adequadas para a produção de H2, um combustível quimicamente “verde”. O MoSx, por sua vez, é um material que é abundante, não-tóxico e apresenta excelentes propriedades catalíticas para a geração de H2, principalmente quando comparado aos tradicionais catalisadores à base de metais preciosos (e.g., Pt, Pd, etc.).
Durante os estudos, tanto o Sb2S3, quanto o MoSx, foram obtidos por eletrodeposição, um método sobretudo econômico. Paralelo a isso, procedimentos de caracterização física e química foram aplicados para os filmes puros de Sb2S3, bem como para os modificados superficialmente, isto é Sb2S3 /MoSx. Por fim, para avaliar a produção de H2 sobre os filmes de Sb2S3 e Sb2S3 /MoSx, foram aplicadas técnicas fotoeletroquímicas.
O pesquisador explica que até então esse tipo de abordagem não havia sido relatada na literatura científica, e os trabalhos sobre o sistema Sb2S3 /MoSx destacam apenas suas aplicações em baterias.
“Neste trabalho avançamos ao apontar que a melhora na geração de H2 sobre o Sb2S3 /MoSx é resultado da diminuição da ocorrência do fenômeno de recombinação do par elétron-buraco, isto é, perda dos elétrons fotogerados, os quais são essenciais para o processo de geração de H2. Além disso, a presença do MoSx favoreceu a transferência dos elétrons fotogerados na interface semicondutorǀsolução, condição essa desejável para a geração de H2”, conclui Araújo.
O artigo pode ser acessado no repositório do CDMF clicando AQUI.
CDMF
O CDMF, sediado na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepids) apoiados pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), e recebe também investimento do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), a partir do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia dos Materiais em Nanotecnologia (INCTMN).
