N 003 Chemija / Chemistry
dr. Ramūnas Levinas ✉
LT - Pereinamųjų metalų oksidų sintezė, modifikavimas ir apibūdinimas, bei pritaikymas fotoelektrocheminiams procesams
Pastaruoju metu efektyvus saulės šviesos energijos panaudojimas tampa itin aktualia tema atsinaujinančios energetikos srityje. Fotoelektrochemija yra elektrochemijos mokslo dalis, kuri nagrinėja medžiagų savybes generuoti elektros srovę apšvietus jas pakankamai energijos turinčia šviesa. Taip pat vertinamas šių medžiagų pritaikymas įvairioms elektrocheminėms reakcijoms vykdyti, pvz., vandens skaidymui iki H2 ir O2, arba vandeninėje terpėje ištirpusių taršalų oksidacijai. Būtent pereinamųjų metalų oksidai (TiO2, WO3, t.t.) šiuo metu plačiai taikomi šioje srityje, nes jie pasižymi tinkamomis puslaidininkinėmis savybėmis, elektrocheminiu stabilumu bei prieinamumu. Modifikuojant šių medžiagų sintezės metodus gaunamos skirtingos sluoksnių paviršiaus morfologijos, storiai, struktūrinės bei optinės savybės. Taip pat itin aktualus yra modifikavimas sudarant heterostruktūras su kitais pereinamųjų metalų oksidais, chalkogenidais, ir t.t. Vystant tyrimus šia tema bus siekiama sukurti modifikuotus pereinamųjų metalų oksidų fotoanodus ar fotokatodus, kurie pasižymėtų geromis fotoelektrocheminėmis savybėmis bei būtų jautrūs ne tik UV, bet ir regimajai ar baltai šviesai.
EN - Synthesis, modification and characterization of transition metal oxide based devices for photoelectrochemical light harvesting applications
Efficient utilization of sunlight is a key objective in the renewable energy field. Photoelectrochemistry is a field focused on the synthesis and application of materials that generate electrical current when illuminated with light of a sufficient energy. These materials are used in certain photo-electrocatalytic processes, such as water splitting to produce H2 and O2 or advanced oxidation processes (AOP) like pollutant degradation in aqueous media. In particular, transition metal oxides (e.g., WO3, TiO2) are a subject of active research due to their favorable semiconductor properties, electrochemical stability, and relative abundance. Various surface morphologies, thicknesses, optical and structural properties can be obtained by using different syntheses. Modification by nanostructuring or creating heterostructures with transition metal oxides, chalcogenides, etc., is also possible. When performing research on this topic, the aim will be to synthesize modified transition metal oxide based photoanodes and/or photocathodes that have good photoelectrochemical properties and are sensitive to visible light.