Produção e caracterização de compósitos de carbono vítreo reticulado/nanodiamante/nanopartículas de prata aplicados na remoção de nitrato

• Processo: 14/27164-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2015
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2019
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Neidenei Gomes Ferreira
• Beneficiário: Silvia Sizuka Oishi
• Instituição Sede: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 17/10118-0 - Estudo e aplicação da tecnologia eletroquímica para a análise e a degradação de interferentes endócrinos: materiais, sensores, processos e divulgação científica, AP.TEM
• Assunto(s): Carbono vítreo Materiais carbonáceos Nanodiamantes
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: carbono vítreo reticulado | nanodiamante dopado com boro | nanopartículas de prata | remoção de nitrato | materiais carbonosos

Resumo

O problema mundial da disponibilidade de água de boa qualidade, devido ao aumento no consumo e diminuição dos recursos hídricos, tem aumentado a preocupação com o meio ambiente e a busca por novos materiais e tecnologias para o tratamento de águas poluídas. Os compostos nitrogenados provenientes da agricultura e alguns setores industriais estão entre os contaminantes que representam um risco à saúde quando em excesso no meio ambiente. Conforme os regulamentos ambientais se tornam mais rigorosos, novos processos para o tratamento eficiente de vários tipos de efluentes a baixo custo são necessários. Nesse sentido, este projeto visa a produção, caracterização e aplicação de eletrodos de nanodiamante dopados com boro (Boron-doped nanodiamond - BDND) crescidos sobre carbono vítreo reticulado (Reticulated vitreous carbon - RVC) com diferentes índices de grafitização. Os substratos de RVC serão produzidos a partir da resina furfurílica, tratados em forno com atmosfera controlada e caracterizados morfológica e estruturalmente. Do ponto de vista tecnológico, a combinação de dois materiais como o RVC e o diamante é, particularmente, útil para integrar suas respectivas propriedades em um material híbrido, resultando em um compósito inovador para aplicações eletroquímicas que combina as propriedades singulares do diamante com a grande área superficial da matriz de RVC. Além disso, para melhorar a atividade eletrocatalítica destes eletrodos será feita uma modificação na superfície do RVC e dos compósitos RVC/BDND com nanopartículas de prata por eletrodeposição. Os eletrodos processados serão caracterizados por microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de espalhamento Raman, difração de raios X, espectroscopia de fotoelétrons de raios X e voltametria cíclica. Por fim, esses eletrodos serão aplicados na remoção do nitrato por eletroredução em amostras sintéticas e a eficiência dos mesmos será comparada com um eletrodo plano de Si/BDND. Os resultados das eletrólises serão acompanhados por Cromatografia de Íons. (AU)

Publicações científicas

(7)

(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)

OISHI, SILVIA SIZUKA; COUTO, ANDREA BOLDARINI; BOTELHO, EDSON COCCHIERI; FERREIRA, NEIDENEI GOMES. Silver deposition optimization process on ultrananocrystalline diamond applied to nitrate reduction. ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY, v. 42, n. 4, p. 640-647, FEB 10 2021. (16/13393-9, 14/27164-6, 17/10118-0)

OISHI, SILVIA SIZUKA; BOTELHO, EDSON COCCHIERI; REZENDE, MIRABEL CERQUEIRA; FERREIRA, NEIDENEI GOMES. Structural and surface functionality changes in reticulated vitreous carbon produced from poly(furfuryl alcohol) with sodium hydroxide additions. Applied Surface Science, v. 394, p. 87-97, FEB 1 2017. (14/27164-6)

DA SILVA, LILIAN MIEKO; DE LIMA ALMEIDA, DALVA ALVES; OISHI, SILVIA SIZUKA; COUTO, ANDREA BOLDARINI; FERREIRA, NEIDENEI GOMES. Constituent material influence on the electrochemical performance and supercapacitance of PAni/diamond/CF composite. MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING B-ADVANCED FUNCTIONAL SOLID-STATE MATERIALS, v. 228, p. 249-260, FEB 2018. (14/27164-6, 13/24396-0)

DA SILVA, LILIAN MIEKO; DE LIMA ALMEIDA, DAIVA ALVES; OISHI, SILVIA SIZUKA; COUTO, ANDREA BOLDARINI; FERREIRA, NEIDENEI GOMES. From electrode to device characterizations of polyaniline/micro and nanodiamond/carbon fiber as ternary composites applied as supercapacitor. Journal of Solid State Electrochemistry, v. 23, n. 6, p. 1871-1885, JUN 2019. (14/27164-6, 13/24396-0, 16/13393-9)

OISHI, SILVIA SIZUKA; SILVA, LILIAN MIEKO; BOTELHO, EDSON COCCHIERI; REZENDE, MIRABEL CERQUEIRA; ALVES CAIRO, CARLOS ALBERTO; FERREIRA, NEIDENEI GOMES. Influence of modified carbon substrate on boron doped ultrananocrystalline diamond deposition. MATERIALS RESEARCH EXPRESS, v. 5, n. 2, FEB 2018. (16/13393-9, 14/27164-6)

OISHI, SILVIA S.; COUTO, ANDREA B.; BOTELHO, EDSON C.; FERREIRA, NEIDENEI G.. Boron Doped Nanocrystalline Diamond/Reticulated Vitreous Carbon Composites Decorated with Silver Nanoparticles. MRS ADVANCES, v. 1, n. 16, p. 1087-1092, 2016. (14/27164-6)

OISHI, S. S.; COUTO, A. B.; BOTELHO, E. C.; FERREIRA, N. G.; ELECTROCHEM SOC. Effect of Silver Particles Electrodeposited on Reticulated Vitreous Carbon for Nitrate Reduction. SELECTED PROCEEDINGS FROM THE 232ND ECS MEETING, v. 80, n. 10, p. 8-pg., 2017-01-01. (14/27164-6)