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Investigating Morphological Effects on Charge-Carrier Dynamics and Surface Active Sites in Ferrite Thin Films using Time-Resolved Photoluminescence Spectroscopy and Surface Titration Techniques

Descripción del proyecto

Cómo afecta la morfología de las láminas delgadas de ferrita a la dinámica de los portadores de carga y a los sitios superficialmente activos

Con el apoyo de las acciones Marie Skłodowska-Curie, el proyecto PROSCOPY pretende optimizar las tecnologías de conversión fotoeléctrica del CO2 resolviendo las incertidumbres sobre la dinámica y la actividad superficial de los polvos y las películas catalíticas de esquema Z. Asimismo, estudiará la síntesis y el comportamiento de materiales de película delgada de titanio y ferrita de esquema Z para descifrar cómo influye su morfología en la dinámica de los portadores de carga y en los sitios superficialmente activos, centrándose en el rendimiento de la reducción de CO2 en células fotoelectroquímicas. Para ello, empleará técnicas de fotoluminiscencia con resolución temporal y de resonancia paramagnética de electrones con el fin de determinar cómo influyen las variaciones morfológicas en el comportamiento de los portadores de carga, mientras que los métodos de valoración de superficies se utilizarán para localizar los sitios redox activos en los catalizadores fotoeléctricos de esquema Z. Los resultados podrían llevar a avances en la producción de sustancias químicas sostenibles a partir de energías renovables.

Objetivo

This proposal seeks to explore the synthesis and characterization of thin film titania/ferrite Z-scheme materials, with an emphasis on elucidating the impact of morphology on charge carrier dynamics and surface active sites, thereby unraveling its influence on CO2 reduction performance in a photoelectrochemical (PEC) cell. The kinetics of electron and hole pairs in ferrite films will be investigated through time-resolved photoluminescence (TRPL) and electron paramagnetic resonance (EPR) techniques, providing insights into how morphological variations affect charge carrier behavior. Surface titration methods will be employed to identify active redox sites in the Z-scheme photo(electro)catalysts. The films will be synthesized using dip coating, spray coating, and spin coating techniques, and the relationship between fabrication methods and surface electronic properties will be established. Additionally, the correlation between PEC performance, charge carrier dynamics, and surface active sites of ferrite films will be thoroughly examined. This project seeks to enhance the efficiency of CO2 photo(electro)conversion technologies by bridging critical knowledge gaps in the real-time dynamics and surface activity of Z-scheme catalytic powders and films, with a focus on their synthesis and performance. Successful outcomes could pave the way for significant advances in the renewable energy-driven production of sustainable chemicals, making a meaningful contribution to climate change mitigation efforts.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Coordinador

UNIVERSITEIT ANTWERPEN
Aportación neta de la UEn
€ 216 240,00
Dirección
PRINSSTRAAT 13
2000 Antwerpen
Bélgica
Región
Vlaams Gewest Prov. Antwerpen Arr. Antwerpen
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
Sin datos

Socios (1)