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Estudo de otimização da grande área eletroquímica ativa de nanocompósitos VACNT-GO e sua aplicação em deionização capacitiva

Processo: 15/02960-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de abril de 2015
Vigência (Término): 31 de março de 2018
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Evaldo Jose Corat
Beneficiário:Amanda Araujo Silva
Instituição-sede: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:12/15857-1 - Estudos científicos e aplicações inovadoras em diamante-CVD, Diamond-Like Carbon (DLC) e carbono nanoestruturado, obtidos por deposição química na fase vapor, AP.TEM
Assunto(s):Nanocompósitos   Nanotubos de carbono   Óxido de grafeno   Eletroquímica   Dessalinização   Dispositivos lab-on-a-chip

Resumo

Este projeto visa estudar e desenvolver compósitos de nanotubos de carbono verticalmente alinhados com óxido de grafeno (VACNT-GO) em superfícies de grandes áreas (até 70 X 300 mm2) que tenham alta capacitância específica. Pretende-se estudar a aplicação deste material em processos de deionização capacitiva (CDI de Capacitive De-Ionization), visando o tratamento de água pela remoção de íons poluentes (metais pesados, nitratos e nitritos, por exemplo). Dependendo da eficiência de deionização e dos parâmetros de eficiência energética, a serem obtidos, o estudo dessalinização da água salobra e, eventualmente, da água do mar, pode se tornar um dos objetivos do projeto. O estudo envolverá: (a) o crescimento de VACNT de alta qualidade cristalina a partir de processo CVD térmico com catalisador flutuante; (b) a análise do substrato de grande área adequado para a confecção de sistema de CDI, que tenha alta condutividade elétrica e baixa resistência de contato com os nanotubos, para redução das perda ôhmicas nos processos de carga e descarga de íons; (c) o estudo de métodos de oxidação que aumentem o volume de esfoliação dos VACNT, para a formação dos VACNT-GO; (d) o estudo de configurações de CDI que permitam o bombeamento capilar, aproveitando a característica de superhidrofilicidade da superfície do VACNT-GO, para fazer estudos de deionização em pequenos volumes, caracterizando um método de "lab on a chip" e (e) a construção de um sistema de CDI para avaliar a eficiência de deionização e a eficiência energética em um processo de dessalinização. (AU)

Publicações científicas (4)
(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)
SILVA, AMANDA ARAUJO; PINHEIRO, ROMARIO ARAUJO; RODRIGUES, ALINE CASTILHO; BALDAN, MAURICIO RIBEIRO; TRAVA-AIROLDI, VLADIMIR JESUS; CORAT, EVALDO JOSE. Graphene sheets produced by carbon nanotubes unzipping and their performance as supercapacitor. Applied Surface Science, v. 446, n. SI, p. 201-208, JUL 15 2018. Citações Web of Science: 9.
SILVA, AMANDA ARAUJO; PINHEIRO, ROMARIO ARAUJO; TRAVA-AIROLDI, VLADIMIR JESUS; CORAT, EVALDO JOSE. Influence of catalyst particles on multi-walled carbon nanotubes morphology and structure. FULLERENES NANOTUBES AND CARBON NANOSTRUCTURES, v. 26, n. 5, p. 315-323, 2018. Citações Web of Science: 1.
SILVA, AMANDA ARAUJO; PINHEIRO, ROMARIO ARAUJO; RAZZINO, CLAUDIA DO AMARAL; TRAVA-AIROLDI, VLADIMIR JESUS; CORAT, EVALDO JOSE. Thin-film nanocomposites of BDD/CNT deposited on carbon fiber. DIAMOND AND RELATED MATERIALS, v. 75, n. SI, p. 116-122, MAY 2017. Citações Web of Science: 4.
SILVA, AMANDA ARAUJO; PINHEIRO, ROMARIO ARAUJO; RAZZINO, CLAUDIA DO AMARAL; CONTIN, ANDRE; TRAVA-AIROLDI, VLADIMIR JESUS; CORAT, EVALDO JOSE. Synthesis and Characterization of Carbon Fiber Based Porous CNTs-RGO/BDD for Application as Microelectrodes. MRS ADVANCES, v. 2, n. 41, p. 2247-2252, 2017. Citações Web of Science: 0.

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