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Ajustes em processo de síntese de dissulfeto de tungstênio geram camadas bidimensionais homogêneas

terça-feira, 11 de julho de 2023 14:31

Material versátil, com diversos atributos, o dissulfeto de tungstênio (WS2) tem aplicações em catálise, lubrificação sólida, armazenamento de energia, eletrônica, optoeletrônica... Esse material bidimensional da família dos dicalcogenetos de metais de transição é muito valioso pelo seu potencial de trazer avanços tecnológicos em segmentos da Nanotecnologia de grande impacto social, ambiental e econômico.

Um dos desafios na produção desse material é conseguir camadas com as características desejadas, bem como conjuntos de camadas bidimensionais homogêneas empilhadas. Com esse propósito, pesquisadores do Instituto Nacional de Engenharia de Superfícies e colaboradores, todos da UFRGS, dedicaram esforços a otimizar a sulfurização de filmes de óxido de tungstênio (WO3).

Esse método, que consiste em aquecer o filme de WO3 na presença de enxofre (S), vem sendo explorado para obter dissulfeto de tungstênio. Porém, as perdas de tungstênio e a sulfurização incompleta que foram relatadas na literatura científica constituem obstáculos para se obter camadas de WS2 homogêneas, com a mesma espessura.

Neste novo trabalho, os autores descobriram que o momento da introdução do enxofre no processo tem papel decisivo na obtenção de uma camada completamente sulfurada. Os resultados evidenciaram que, durante um certo período, o aquecimento de WO3 induz modificações morfológicas e estruturais (referentes principalmente à cristalização do filme) que modificam a reatividade do óxido em relação ao enxofre. Tal conhecimento possibilita um maior controle do processo de síntese de camadas de WS2 e, consequentemente, de suas propriedades eletrônicas.

Mais informações podem ser obtidas no artigo científico: https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2022.155488 ou com o Prof Claudio Radtke claudio.radtke@ufrgs.br.

Fonte: Gerência de Comunicação do Instituto Nacional de Engenharia de Superfícies