APRIMORAMENTO DA PRODUÇÃO FOTOCATALÍTICA DE H2 DE S-C3N4 CRIANDO PONTOS QUÂNTICOS DE CARBONO IN SITU
Hidrogênio, Nitreto de carbono polimérico, Pontos quânticos de carbono, Fotocatálise e Luz solar
As mudanças climáticas globais geradas pelo uso crescente e indiscriminado de combustíveis fósseis requerem medidas inovadoras e imediatas que concretizem a transição energética e conduzam a humanidade na trilha do desenvolvimento sustentável. Neste contexto, foram preparados materiais poliméricos fotossensíveis à radiação solar baseados em nitreto de carbono polimérico dopados com enxofre (S-NCP) que são capazes de produzir hidrogênio na presença de água, luz solar e um reagente de sacrifício. Com o intuito de aprimorar a atividade fotocatalítica desse material, foi desenvolvido um processo de síntese no qual pontos quânticos de carbono (PQC) são produzidos in situ, durante a policondensação térmica da tioureia para obter S-NCP. O polímero obtido é termicamente esfoliado para aumentar a área superficial. Os pontos quânticos de carbono (PQC) melhoram a absorção luminosa, previnem a recombinação eletrônica e aprimoram a produção fotocatalítica de H2. Os materiais obtidos foram caraterizados por DRX, IV, DRS, MEV, MET e BET. Os materiais esfoliados foram testados na reação de produção fotocatalítica de hidrogênio irradiados com um simulador solar, usando trietanolamina como reagente de sacrifício. Os resultados apontam que as amostras esfoliadas de S-NCP dopado com PQC são mais fotoativos que S-NPC puro e que quanto maior a quantidade do precursor dos PQC (ácido cítrico) na etapa de policondensação térmica, maior a atividade fotocatalítica. A amostra que apresentou melhor atividade fotocatalítica, denominada S-NCP CD60 TES, produziu de maneira estável ao longo de seis horas 694 µmol h-1 g-1 de H2 quando irradiado com um simulador solar.