Consolidação de nanopartículas de cobre em fibras de carbono e diamante para aplicação como sensor de íons nitrato em águas residuais

• Processo: 10/05391-0
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2011
• Vigência (Término): 31 de janeiro de 2013
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Neidenêi Gomes Ferreira
• Beneficiário: Andréa Boldarini Couto
• 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: 07/00013-4 - Novos materiais, estudos e aplicações inovadoras em diamante-CVD, diamond-like-carbon (DLC) e carbono nanoestruturado obtidos por deposição química a partir da fase vapor, AP.TEM
• Assunto(s): Diamante Nitratos Fibra de carbono

Resumo

Este projeto tem como proposta viabilizar o uso de eletrodos de fibra de carbono e diamante modificados com nanopartículas de cobre como detectores eletroquímicos em análise de íon nitrato em águas residuais no controle ambiental. A preocupação em se controlar a quantidade dessa espécie em águas, está associada ao fato do íon nitrato apresentar riscos toxicológicos com efeitos seriamente indesejáveis à saúde. Serão usados eletrodos de diamante dopado com boro, fibras de carbono com diferentes índices de grafitização e compósito fibra de carbono/diamante. A fim de melhorar a atividade eletrocatalítica será feita uma modificação da superfície com nanopartículas metálicas de cobre utilizando dois processos de metalização: eletrodeposição e electroless. Para a consolidação do cobre na superfície dos eletrodos modificados serão feitos tratamentos de superfície com plasma de oxigênio, plasma de hidrogênio e estudos de prensagem a quente, visando à obtenção de um material estável para aplicação como sensor. A caracterização morfológica e estrutural dos eletrodos modificados será feita por microscopia eletrônica de varredura, microscopia de força atômica, espectroscopia de espalhamento Raman, difração de raios-x de alta resolução, medidas de molhabilidade e energia superficial. A resposta eletroquímica dos eletrodos modificados para o íon nitrato será avaliada por técnicas voltamétricas: cíclica, linear, pulso diferencial e de onda quadrada. Os resultados eletroquímicos serão comparados com outras técnicas analíticas como cromatografia de íons.

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)

COUTO, A. B.; SANTOS, L. C. D.; MATSUSHIMA, J. T.; BALDAN, M. R.; FERREIRA, N. G. Hydrogen and oxygen plasma enhancement in the Cu electrodeposition and consolidation processes on BDD electrode applied to nitrate reduction. Applied Surface Science, v. 257, n. 23, p. 10141-10146, SEP 15 2011. Citações Web of Science: 10.