Síntese de Pós de Tio2 Modelados por Esferas de Látex e Sensibilizados para Aplicação em Células Solares

De Antony Ernesto dos Santos Silva e Djalma de Albuquerque Barros Filho

Esta obra tem como objetivo mostrar rotas alternativas para a preparação de células solares sensibilizadas por corante de rutênio, a partir de titânia semicondutora, que sejam economicamente viáveis para laboratórios de pesquisa. Esta é originária da pesquisa realizada no Ifal – campus Maceió, que resultou no trabalho de conclusão de curso do autor Antony Ernesto, havendo a inclusão das perspectivas de aplicação da titânia modelada por esferas de látex na dessalinização da água.
A modelagem de óxidos semicondutores por esferas de látex constitui uma das vertentes da nanotecnologia, na qual partículas coloidais se autoarranjam, formando domínios cristalográficos na escala micrométrica (>100 nm). Contudo, o valor comercial para aquisição de esferas de látex pode ser estimado em US$ 30,00/mL, o que inviabiliza a produção em larga escala de células solares de titânia modelada por esferas de látex.
Sobre esse aspecto, o conteúdo aqui abordado trata da síntese de esferas de látex sem o uso de surfactantes, por meio da polimerização do estireno, usando persulfato de potássio como iniciador. Tal técnica viabiliza a obtenção dessas partículas por um custo final mais acessível aos laboratórios de pesquisa (~US$ 1,00/mL). Outro aspecto abordado nesta obra consiste na aplicação da técnica de Evaporação Controlada de Solvente (ECS) para geração de moldes de esferas de látex, com infraestrutura de baixo custo, tornando-a acessível a laboratórios de pesquisa em geral.
Além das esferas de látex, a titânia foi outro material cuja síntese foi discutida, por se tratar de uma rota que permite obter poros na escala mesométrica (< 10 nm), devido à ação do surfactante copolímero P-123, e por manter a sua estrutura cristalina mesmo após tratamento térmico para remoção do molde. Com isso, duas arquiteturas de poros puderam coexistir no mesmo material: i) macroporos decorrentes da remoção das esferas de látex, que facilitam o acesso de uma maior quantidade de íons ao interior do filme de titânia; ii) mesoporos originários do autoarranjo do surfactante P-123, que possibilitam uma maior área superficial para os processos de transferência de carga no filme semicondutor de titânia. Tal arquitetura amplia o leque de possibilidades para a preparação de dispositivos funcionais.

• Idioma: Português
• Editora: Editora Appris
• Data de lançamento: 22 de jun. de 2022
• ISBN: 9786525005614

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COMITÊ CIENTÍFICO DA COLEÇÃO ENSINO DE CIÊNCIAS

Com muito carinho, Antony Ernesto dedica esta obra à Rosilene dos Santos, sua amada mãe, mulher batalhadora e persistente que lhe ensinou e ensina todos os dias a partir do legado do amor, companheirismo e afeto, como ser e tornar o mundo melhor.

Djalma Barros dedica esta obra a seu grande amigo José Ginaldo da Silva Júnior, pelo constante incentivo à pesquisa em nanotecnologia durante sua atuação na Pró-Reitoria de Pesquisa e Inovação do Instituto Federal de Alagoas.

AGRADECIMENTOS

Primeiramente, agradeço a Deus pela saúde, força, alegria, paz e por sua presença maravilhosa em minha vida. Sem essas bênçãos, eu não saberia viver feliz.

À minha família, em especial minha mãe, Rosilene, que esteve comigo em todos os momentos da minha vida, principalmente nos difíceis e aflitos, os quais, graças ao seu imenso amor e carinho, foram superados. Também ao meu pai, Antonio, ao meu padrasto, Carlos, e à minha irmã, Rebeca, que me deram todo o apoio necessário. Às minhas avós, Severina e Leci, por todo amor, carinho e incentivo durante toda a vida e todo o período da graduação. A todos vocês, meus sinceros e afetuosos agradecimentos.

Ao meu orientador, professor Djalma Barros, pela amizade e atenção desde o dia em que nos conhecemos para começar a iniciação científica. Levarei sua amizade por toda a vida, meu amigo.

Aos professores Jésu Costa e Cleylton Bezerra, pela amizade e confiança, e por abrirem os espaços de suas aulas para que eu pudesse fazer meus estágios do curso.

Aos professores Alan John Duarte e Jonas Sousa, pela confiança, amizade e pelas oportunidades concedidas.

Às minhas amigas de laboratório do Ifal, Jisele e Lauri, pelas medidas de DSC/TGA e absorbância por espectrofotometria, realizadas no Ifal.

Ao professor Antonio Osimar, pelas medidas de raios-X realizadas na Ufal, e pela amizade.

Ao professor Cristiano Oliveira e à Maximilia Degenhardt, pelas medidas de SAXS realizadas na USP.

Ao professor Johnnatan Duarte, pelas medidas de MEV realizadas no Ifal, e pela amizade e confiança.

Ao professor Phabyanno Rodrigues, pelas medidas de MEV realizadas no Ifal, pela amizade, pela coorientação durante a iniciação científica e por sua contribuição enquanto coordenador do curso. Aprendi muito com o senhor, professor.

Ao professor Abel Coelho, por sua atenção na resolução de questões da coordenação do curso para que eu pudesse obter meu diploma.

Aos meus amigos de laboratório e de turma, que ganhei durante esse período maravilhoso de crescimento e amadurecimento.

A todos os outros que não foram citados, mas que