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Filmes de diamante micro/nano/ultranano cristalinos dopados com boro: influência da morfologia e da razão sp2/sp3 na detecção/remoção de metais pesados

Processo: 12/00393-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de maio de 2012
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2013
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Neidenêi Gomes Ferreira
Beneficiário:Tatiane Moraes Arantes
Instituição-sede: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
Assunto(s):Metais pesados   Cerâmica (materiais cerâmicos)   Diamante dopado com boro   Sensores eletroquímicos

Resumo

Este projeto tem como proposta a síntese de filmes de diamantes dopados com boro (DDB) micro, nano e ultrananocristalinos, por meio da deposição química a partir da fase de vapor (CVD, Chemical Vapor Deposition), e caracterização da morfologia, estrutura e propriedades eletroquímicas, visando sua aplicação para a detecção/remoção de metais pesados (Pb2+, Cd2+) em águas no controle ambiental. Nos últimos anos muito se tem estudado sobre propriedades físico-químicas de filmes DDB e sobre os fatores que influenciam a sua atividade eletroquímica. Dentre estas propriedades incluem a elevada estabilidade mecânica e química, a ampla janela de potencial e a baixa corrente de fundo1. Contudo, algumas características ainda não foram totalmente esclarecidas, tais como a influência da morfologia micro ou nanocristalina dos filmes nas suas propriedades eletroquímicas e eletroanalíticas. Portanto, neste projeto pretende-se realizar um estudo sistemático deste efeito nas propriedades eletroquímicas e eletroanalíticas dos filmes de DDB em função dos seguintes fatores: da quantidade de dopante, do tamanho dos grãos (micro, nano e utranano), assim como da razão entre os carbonos sp2/sp3, da presença de impurezas (transpoliacetileno), dos grupos superficiais referentes às terminações em H ou O após o tratamento anódico ou catódico dos filmes. Neste projeto os diferentes filmes de DDB serão caracterizados morfológica e estruturalmente utilizando as técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia de força atômica (AFM), espectroscopia de fotoelétrons por raios X (XPS), espectroscopia de espalhamento Raman, espectroscopia de absorção de infravermelho (FTIR), difração de raios X (DRX) e medidas de ângulo de contato. Por fim, os filmes serão aplicados na detecção/remoção de metais pesados (Pb2+ e Cd2+) de águas em amostras sintéticas e possivelmente em amostras reais e, serão caracterizados eletroquimicamente por técnicas voltamétricas: cíclica, linear, pulso diferencial e de onda quadrada. Os resultados eletroquímicos obtidos serão validados com outras técnicas analíticas como cromatografia de íons e polarografia. (AU)

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
ARANTES, TATIANE M.; SARDINHA, ANDRE; BALDAN, MAURICIO R.; CRISTOVAN, FERNANDO H.; FERREIRA, NEIDENEI G. Lead detection using micro/nanocrystalline boron-doped diamond by square-wave anodic stripping voltammetry. Talanta, v. 128, p. 132-140, OCT 1 2014. Citações Web of Science: 22.

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