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

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)