Programa de P?s-Gradua??o em Qu?mica. Departamento de Qu?mica, Instituto de Ci?ncias Exatas e Biol?gicas, Universidade Federal de Ouro Preto.Denominado de kusachiite, o mineral de p-CuBi2O4 (CBO) possui um band-gap ?ptico entre 1,5-1,8eV e uma densidade de fotocorrente te?rica m?xima de 19,7- 29,0 mA.cm-2, al?m das energias das bandas de val?ncia e condu??o favor?veis ? oxida??o da ?gua e consequente produ??o de hidrog?nio. Todavia, a sua baixa densidade de fotocorrente e fotocorros?o (t?pica em ?xidos) o impossibilita de ser empregado como fotocatodo para produ??o de energia. Dentre as t?cnicas de deposi??o utilizadas, a de spray pyrolysis mostrou-se a melhor para a obten??o de filmes mecanicamente est?veis e uniformes (qualidades essas imprescind?veis para se alcan?ar reprodutibilidade). Sintetizado in situ sobre o substrato de vidro FTO utilizando spray pyrolysis, variando condi??es como: solvente, tempo de calcina??o, temperatura e espessura da camada depositada, fora alcan?ada uma densidade de fotocorrente superior ? literatura (?2.5 mA.cm-2 a 0.6 V vs RHE em H2O2) 1. No entanto, a problem?tica da fotocorros?o persistiu, sendo necess?rio um estudo mais detalhado a respeito do transporte de cargas minorit?rias ? interface semicondutor-eletr?lito. Este trabalho apresenta uma melhora na efici?ncia em correntes cat?dicas e instabilidade fotoqu?mica quando empregada a dopagem de Co2+. Nesses filmes preparados utilizando 3% de Co, n?o fora observada a fotorredu??o do material quando estudados em 0,5 M de Na2SO4 (pH~7), sob fonte de Xe (A.M 1,5G) a um potencial de -0,6V vs. Ag/AgCl, atingindo em m?dia, uma densidade de fotocorrente igual a -2,5 mA.cm-2. Valor esse superior ao encontrado em outros trabalhos. Pode-se inferir que a dopagem do material utilizando Co mostrou-se uma alternativa para evitar a fotorredu??o. Espera-se que este trabalho contribua para o melhoramento da estabilidade do p-CuBi2O4 para aplica??o em c?lulas fotoeletroqu?micas.Named as kusachiite, the mineral of p-CuBi2O4 (CBO) has an optical band gap between 1.5-1.8eV and a maximum theoretical photocurrent density of 19.7-29.0 mA.cm-2, in addition to the energies of the valence and conduction bands favorable to the oxidation of water and consequent evolution of hydrogen. However, its low density of photocurrent and corrosion (typical in oxides) makes it impossible material as a p-type semiconductor for Photoelectrochemical cells. Among the various deposition techniques used, spray pyrolysis proved to be the best for obtaining mechanically stable and uniform films (qualities that are essential to achieve reproducibility). Synthesized in situ on the FTO glass substrate using spray pyrolysis, varying conditions such as solvent, calcination time, temperature and layer thickness, a higher photocurrent density than the literature was achieved (?2.5 mA.cm-2 at 0.6 V vs RHE with H2O2) 1. However, the problem of photo corrosion persisted, requiring a more detailed study on the transport of minority charges to the semiconductor-electrolyte interface. This work presents an improvement in the efficiency in cathodic currents and photochemical instability when using Co2+ doping. In these films prepared using 3% Co, the reduction of the material when studied in 0.5 M Na2SO4 (pH ~ 7), under Xe source (1,5G AM) was not observed at a potential of -0.6V vs. Ag / AgCl, reaching, on average, a photocurrent density of -2.5 mA.cm-2. This value is higher than that found in other works. We can say that the doping of the study material using Co showed to be an alternative to avoid the undesired reduction. It is hope that this work will contribute to the improvement of the stability of p-CuBi2O4 for application in Photoelectrochemical cells (PEC?s)
