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

• Processo: 15/02960-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2015
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2018
• Área de 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 e Inovação (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
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: deionização capacitiva | Grafeno oxidado | Lab On a Chip | Nano compósito | nanotubos de carbono | Supercapacitor | Nano compósitos de carbono

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

(6)

(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; 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. (15/02960-7, 12/15857-1)

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, p. 7-pg., 2017-05-01. (12/15857-1, 11/17877-7, 15/02960-7)

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, p. 8-pg., 2018-07-15. (12/15857-1, 15/02960-7)

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. (15/02960-7, 12/15857-1)

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. (15/02960-7, 12/15857-1)

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. (15/02960-7, 12/15857-1)