Experimental/theoretical method for interpreting inorganic semiconductors

It is known that the morphology, dimensionality and crystalline structure of materials play important roles in electronic, optical, catalytic properties, among others. Understanding the role of these surfaces and find a relationship with their physical and chemical are of extreme importance. The theoretical calculations of the surfaces provide a deep knowledge about the kind of superficial defect, i.e. oxygen vacancies and local distortions, and how they are linked with the semiconductor properties, such as decrease of the band gap value, improve in the photocatalysis among others. One of the objectives of this project was to associate experimental and theoretical results in order to provide a better understanding of the structural and electronic properties of both zinc tungstate (ZnWO4) nanocrystals and silver tungstate (α-Ag2WO4) crystals, as representative inorganic semiconductors. By means of the first-principle calculations, based on the Wulff construction, it was possible to predict the morphology of these materials and, in particular, explaining how the photocatalytic process of the ZnWO4 nanocrystals occurs, as well as the effect of the surfactant on the photocatalytic activity of the as-synthetized α-Ag2WO4.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Sabe-se que a morfologia, a dimensionalidade e a estrutura cristalina dos materiais desempenham papéis importantes nas propriedades eletrônicas, ópticas, catalíticas, dentre outras. Compreender o papel dessas superfícies e encontrar a sua relação com sua física e química são de extrema importância. Os cálculos teóricos das superfícies fornecem um conhecimento profundo sobre os tipos de defeitos superficiais, isto é, vacâncias de oxigênio e distorções locais, e como elas estão ligadas com as propriedades dos semicondutores, tais como diminuição do valor do band gap, melhora da fotocatálise dentre outras. Um dos objetivos deste projeto foi associar os resultados experimentais e teóricos, a fim de proporcionar uma melhor compreensão das estruturas e propriedades eletrônicas de ambos nanocristais de tungstato de zinco (ZnWO4) e dos cristais de tungstato de prata (α-Ag2WO4) como semicondutores inorgânicos representativos. Por meio dos cálculos de primeiro princípios, baseados na construção de Wulff, foi possível prever a morfologia desses materiais e, em particular explicar como ocorre o processo fotocatalítico dos nanocristais de ZnWO4, assim como o efeito da utilização de surfactante na síntese e na atividade fotocatalítica dos cristais de α-Ag2WO4.CAPES/PDSE: 99999.002998/2014-9FAPESP: 2013/26671-9FAPESP/BEPE: 2017/07240-8CNPq: 140830/2014-