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Thermo analytical characterization of tantalum oxide in the process for the development of tantalum nitride photoelectrodes

Título
Thermo analytical characterization of tantalum oxide in the process for the development of tantalum nitride photoelectrodes
Tipo
Artigo em Revista Científica Internacional
Ano
2022-08
Autores
André Gonçalves
(Autor)
Outra
A pessoa não pertence à instituição. A pessoa não pertence à instituição. A pessoa não pertence à instituição. Sem AUTHENTICUS Sem ORCID
Francisco Sinfrônio
(Autor)
Outra
A pessoa não pertence à instituição. A pessoa não pertence à instituição. A pessoa não pertence à instituição. Sem AUTHENTICUS Sem ORCID
Alan de Menezes
(Autor)
Outra
A pessoa não pertence à instituição. A pessoa não pertence à instituição. A pessoa não pertence à instituição. Sem AUTHENTICUS Sem ORCID
Adélio Mendes
(Autor)
FEUP
Revista
Vol. 32
ISSN: 2352-4928
Editora: Elsevier
Indexação
Publicação em ISI Web of Knowledge ISI Web of Knowledge - 0 Citações
Outras Informações
ID Authenticus: P-00X-27N
Abstract (EN): Thermogravimetric analysis and differential scanning calorimetry techniques were used to estimate the kinetic parameters of the oxidation of a tantalum metallic foil in the Ta3N5 photoelectrodes preparation process. Modelfree methods were used to determine the pre-exponential and activation energy of the Arrhenius equation related to the tantalum oxidation. The obtained kinetic model considers the existence of two independent oxidation events: [A ->(Fn) B] and [C ->(An) D ->(An) E]. X-ray powder diffraction analysis was used to identify the crystalline phases present in each sample. The sample oxidized at 5 degrees C.min(-1) (500 degrees C), contained two tantalum oxide polymorphs, Ta4O (25 +/- 5) % and Ta2O (25 +/- 2) %, and metallic tantalum showing a cubic structure. All the remaining samples presented a monophasic Ta2O5 with orthorhombic unit cells which showed a similar cell volume, but crystallite size increased with the temperature. The heating rate used in the oxidation of the Ta foils was verified to influence the photoelectrochemical performance of the prepared Ta3N5 photoelectrodes. Samples prepared with increasing heating rates evidenced a shift in onset potential towards higher potentials, and a more pronounced dark current. For the considered nitridation conditions of 8 hat 850 degrees C, the highest photocurrent performance was obtained with a heating rate of 5 degrees C.min(-1) to 700 degrees C.
Idioma: Inglês
Tipo (Avaliação Docente): Científica
Nº de páginas: 9
Documentos
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