12 - ABLAÇÃO A LASER: NOVOS MATERIAIS AVANÇADOS NA NANOESCALA PARA GERAÇÃO DE HIDROGÊNIO VERDE
Professor(es):
Resumo:
Este módulo pretende que o aluno obtenha conhecimentos, opere e realize experimentos com instrumentação científica de alto vácuo, lasers pulsados de alta energia e de caracterização física de superfícies, para controlar as propriedades físicas e químicas de novos materiais avançados, produzidos na escala nanométrica, para produção de eletrodos na geração de hidrogênio verde. O aluno irá operar um sistema de ablação a laser, para produzir filmes finos cristalinos, controlando suas propriedades através das condições do sistema (e.g. comprimento de onda do laser, potência do laser, pressão da câmara etc.). A modificação da cristalinidade e estequiometria dos recobrimentos produzidos irá interferir nas suas propriedades físicas de interesse. Estas propriedades serão analisadas por caracterizações físicas tais como difração de raios X, espectroscopia de fotoelétrons, microscopia eletrônica e eletroquímica, entre outras.
Ementa
- Introdução a Tecnologia de vácuo
- Ciência dos Materiais e introdução a Física de Superfícies
- Fabricação de Filmes Finos por Deposição física a vapor (PVD)
- Introdução a Lasers e Deposição a Laser pulsado (PLD)
- Caracterizações físicas por refletividade e difração de raios X, Espectroscopia de Fotoelétrons-XPS e Microscopia eletrônica
- Espectroscopia de Plasmas induzida por Lasers
- Geração de hidrogênio por células eletroquímicas
Pré-Requisitos:
Noções básicas de Álgebra Linear e de Física Moderna.Bibliografia:
- Phiri RR, Oladijo OP, Akinlabi ET. Tungsten carbide thin films Review: Effect of deposition parameters on film microstructure and properties. Procedia Manuf 2019;35:522–8. https://doi.org/10.1016/J.PROMFG.2019.05.074.
- Eftekhari A. Electrocatalysts for hydrogen evolution reaction. Int J Hydrogen Energy 2017;42:11053–77. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.02.125.
- LÓPEZ, ELVIS O.; ARIAS-PINEDO, OFELIA M.; SORIA-MARTÍNEZ, R.; BAZAN-AGUILAR, ANTONY; GARCÍA, GONZALO; BERNARDO, PABLO L.; CHECCA, NOEMI R.; MELLO, ALEXANDRE; BAENA-MONCADA, ANGÉLICA M. New approach to produce cubic-WC at low temperature for hydrogen evolution reaction. INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, v. 62, p. 1018-1029, 2024.
- GOMES, G.C.; BORGHI, F.F.; OSPINA, R.O.; LÓPEZ, E.O.; BORGES, F.O.; MELLO, A. Nd:YAG (532 nm) pulsed laser deposition produces crystalline hydroxyapatite thin coatings at room temperature. SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY, v. 329, p. 174-183, 2017.