Desvendando os efeitos estruturais e optoeletrônicos de nanopartículas de ouro em cubos de óxido de cobre e seu desempenho catalítico na redução do CO2 através de espectroeletroquímica SERS e darkfield (2024)
- Authors:
- Autor USP: ALMEIDA, ESTER VILELA MIRANDA DE - IQ
- Unidade: IQ
- DOI: 10.11606/T.46.2024.tde-30042025-182850
- Subjects: ESPECTROFOTOMETRIA; MICROSCOPIA; ÓPTICA ELETRÔNICA; OURO; COBRE
- Keywords: Au nanoparticles; AuCu2O; CO2RR; CO2RR; Cu2O; Darkfield microscopy, Optoelectronic properties; Espectroeletroquímica; Microscopia darkfield; Propriedades opto eletrônicas; SERS; SERS; Spectroelectrochemistry
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: Os efeitos das nanopartículas nas características ópticas e eletrônicas de materiais semicondutores são bem consolidados na literatura; no entanto, há menos ênfase na investigação dos efeitos dos semicondutores na formação, estabilidade e estrutura eletrônica de nanopartículas. No presente trabalho, estudamos a estabilidade e o comportamento óptico de cubos de óxido de cobre em condições de eletrocatálise. Os efeitos da adição de nanopartículas de ouro à superfície deste material nas propriedades eletrônicas do semicondutor foram observados por técnicas espectroeletroquímicas Raman e hiperespectral, bem como XPS. Técnicas de imagem foram utilizadas para determinar os parâmetros estruturais dos cubos de óxido de cobre antes e depois da adição de ouro. Nossos resultados mostraram que o ouro promove maior estabilidade em relação à redução das espécies de cobre. A presença de óxidos de cobre leva à formação de óxido de ouro na superfície, suprimindo seu comportamento plasmônico. A aplicação de um potencial negativo pode reduzir o óxido de ouro e recuperar as propriedades plasmônicas. Tais materiais foram usados no processo de eletro redução de CO₂ em solução aquosa sendo que esse processo foi observado in situ por espetroscopia Raman, efeito SERS e microscopia hiperespectral. Mudanças nas estruturas químicas e ópticas dos catalisadores em função dos potenciais eletroquímicos foram elucidadas.Ainda, os intermediários e produtos formados na redução eletroquímica do CO₂ em cada catalisador (na presença e ausência de Au) foram determinados em função do potencial aplicado. Dessa maneira, através do efeito SERS in situ, obtivemos resultados sobre os mecanismos das reações, tendo sido possível a identificação dos intermediários (radicalares em muitos casos) e produtos adsorvidos em cada potencial eletroquímico aplicado. Finalmente, os resultados mostram a formação de espécies CO₂ (etanol), através do processo eletroquímico na presença dos catalisadores de óxido de cobre cúbicos na presença e ausência de nanopartículas ouro.
- Imprenta:
- Data da defesa: 28.06.2024
- Status:
- Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)
- Versão do Documento:
- Versão publicada (Published version)
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-
ABNT
ALMEIDA, Ester Vilela Miranda de. Desvendando os efeitos estruturais e optoeletrônicos de nanopartículas de ouro em cubos de óxido de cobre e seu desempenho catalítico na redução do CO2 através de espectroeletroquímica SERS e darkfield. 2024. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2024. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-30042025-182850/. Acesso em: 09 maio 2026. -
APA
Almeida, E. V. M. de. (2024). Desvendando os efeitos estruturais e optoeletrônicos de nanopartículas de ouro em cubos de óxido de cobre e seu desempenho catalítico na redução do CO2 através de espectroeletroquímica SERS e darkfield (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-30042025-182850/ -
NLM
Almeida EVM de. Desvendando os efeitos estruturais e optoeletrônicos de nanopartículas de ouro em cubos de óxido de cobre e seu desempenho catalítico na redução do CO2 através de espectroeletroquímica SERS e darkfield [Internet]. 2024 ;[citado 2026 maio 09 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-30042025-182850/ -
Vancouver
Almeida EVM de. Desvendando os efeitos estruturais e optoeletrônicos de nanopartículas de ouro em cubos de óxido de cobre e seu desempenho catalítico na redução do CO2 através de espectroeletroquímica SERS e darkfield [Internet]. 2024 ;[citado 2026 maio 09 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-30042025-182850/
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