20 de janeiro de 2026 — Pesquisadores da National Taiwan University (NTU) desenvolveram uma estratégia de crescimento por vapor-líquido-sólido com membrana protetora (capped VLS) para produzir filmes contínuos e ultrafinos de dissulfeto de molibdênio ligas com vanádio (Mo1-xVxS₂) que apresentam vacâncias de enxofre. Esses defeitos, denominados pares V-Svac, funcionam como sítios ativos e elevam a eficiência da fotocatálise de dióxido de carbono para monóxido de carbono em aproximadamente cinco vezes em comparação com o MoS₂ puro.
Como o material foi obtido
O método capped VLS utiliza uma membrana de SiO₂ para controlar o ambiente de crescimento. A camada impede a fuga de espécies contendo vanádio, fornece enxofre e hidrogênio por difusão gasosa e garante o crescimento uniforme de grãos bidimensionais sobre a lâmina. Parâmetros como espessura do SiO₂, temperatura e dimensões dos precursores sólidos foram ajustados para maximizar a incorporação do dopante.
Defeitos que impulsionam a atividade fotocatalítica
Análises microscópicas e cálculos teóricos revelaram correlação direta entre a concentração de vanádio e a densidade de vacâncias de enxofre. A presença conjunta de V e Svac provoca transferência de carga para átomos de enxofre e molibdênio vizinhos, suprimindo a fotoluminescência e modificando os estados eletrônicos do material.
Desempenho na redução de CO₂
Quando iluminados com luz solar simulada, filmes bilayer de Mo1-xVxS₂ com vacâncias alcançaram taxa de conversão de CO₂ para CO cerca de cinco vezes superior à do MoS₂ convencional. A eficiência quântica interna (IQE) atingiu 0,017%, e o catalisador manteve estabilidade por pelo menos 20 horas de operação contínua.
Imagem: Internet
Publicação e perspectivas
Os resultados foram publicados na revista ACS Nano sob o título “Capped VaporLiquidSolid Growth of Vanadium-Substituted Molybdenum Disulfide Ultrathin Films for Enhanced Photocatalytic Activity”. Segundo a coautora Profª Li-Chyong Chen, os dados reforçam o potencial da engenharia de defeitos e dopagem para criar fotocatalisadores avançados voltados à fotossíntese artificial e a soluções de energia carbono-neutra.
Com informações de Nanowerk
