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@PhDThesis{Migliorini:2015:CrDiDo,
               author = "Migliorini, Fernanda Lanzoni",
                title = "Crescimento de diamante dopado sobre tit{\^a}nio com 
                         varia{\c{c}}{\~a}o controlada de boro e de carbono com 
                         hibridiza{\c{c}}{\~a}o sp2 e sp3 como eletrodos de alto 
                         desempenho aplicados em tratamento de {\'a}guas",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2015",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2015-02-25",
             keywords = "diamante dopado com boro, tratamento eletroqu{\'{\i}}mico, 
                         eletrodos, tit{\^a}nio, boron doped diamond, electrochemical 
                         treatment, electrodes, titanium.",
             abstract = "Filmes de diamante dopados com boro crescidos sobre substratos de 
                         tit{\^a}nio foram sistematicamente estudados pelo controle da 
                         hibridiza{\c{c}}{\~a}o sp2/sp3 dos mesmos, bem como de seus 
                         respectivos n{\'{\i}}veis de dopagem. As amostras foram 
                         crescidas pela t{\'e}cnica da deposi{\c{c}}{\~a}o 
                         qu{\'{\i}}mica na fase gasosa (\${{"}}\$Chemical Vapor 
                         Deposition\${{"}}\$- CVD) utilizando um reator de filamento 
                         quente com adi{\c{c}}{\~a}o de CH\$_{4}\$ de 1, 2, 6 e 10 sccm 
                         dilu{\'{\i}}do em H\$_{2}\$ para um fluxo total de 200 sccm. 
                         Para cada concentra{\c{c}}{\~a}o de CH\$_{4}\$ quatro 
                         n{\'{\i}}veis de dopagem foram estudados. As imagens em 
                         Microscopia Eletr{\^o}nica de Varredura mostraram filmes bem 
                         facetados, sem delamina{\c{c}}{\~o}es ou rachaduras. A 
                         raz{\~a}o SP\$^{2}\$/SP\$^{3}\$ dos filmes, ou 
                         {\'{\i}}ndice de pureza (\${{"}}\$purity index\${{"}}\$ - 
                         IP) e o {\'{\i}}ndice de tend{\^e}ncia de crescimento 
                         (\${{"}}\$growth tendency index\${{"}}\$ - TC) foram 
                         calculados a partir das an{\'a}lises de Espectroscopia de 
                         Espalhamento Raman e Difratometria de Raios-X, respectivamente. O 
                         {\'{\i}}ndice TC foi utilizado para avaliar a 
                         competi{\c{c}}{\~a}o entre o crescimento de diamante e a 
                         forma{\c{c}}{\~a}o de TiC, que aumentou com a adi{\c{c}}{\~a}o 
                         de CH\$_{4}\$ para todos os n{\'{\i}}veis de dopagem de boro 
                         estudados. As caracteriza{\c{c}}{\~o}es eletroqu{\'{\i}}micas 
                         mostraram o amplo intervalo de potencial de trabalho dos eletrodos 
                         enquanto a transfer{\^e}ncia eletr{\^o}nica do sistema 
                         Fe(CN)6\$^{3-/4-}\$ caracterizou os mesmos como quase 
                         revers{\'{\i}}veis. Estimou-se atrav{\'e}s da t{\'e}cnica de 
                         Mott-Shottky Plot (MSP) o n{\'u}mero de portadores de carga 
                         obtendo valores da ordem de 10\$^{18}\$- 10\$^{20}\$ 
                         cm\$^{-3}\$. Todos os eletrodos foram aplicados na 
                         degrada{\c{c}}{\~a}o do corante Verde Brilhante devido sua larga 
                         aplica{\c{c}}{\~a}o na ind{\'u}stria t{\^e}xtil. A 
                         efici{\^e}ncia no processo de degrada{\c{c}}{\~a}o foi 
                         acompanhada por t{\'e}cnicas anal{\'{\i}}ticas como 
                         Espectroscopia na regi{\~a}o do UVVis, Cromatografia 
                         L{\'{\i}}quida de Alta Efici{\^e}ncia e medidas de Carbono 
                         Org{\^a}nico Total. Os ensaios de degrada{\c{c}}{\~a}o 
                         eletroqu{\'{\i}}mica mostraram que os melhores resultados foram 
                         obtidos utilizando a menor concentra{\c{c}}{\~a}o do 
                         eletr{\'o}lito suporte (0,1 mol L\$^{-1}\$) na densidade de 
                         corrente de 100 mA cm\$^{-2}\$ em uma temperatura de 25 
                         \$^{}\$C. Estes resultados foram obtidos utilizando o eletrodo 
                         com a menor concentra{\c{c}}{\~a}o de CH\$_{4}\$ (1 sccm)na 
                         dopagem de 15000 ppm de B/C, sendo que o mesmo, apresentou a maior 
                         queda de concentra{\c{c}}{\~a}o do corante em um menor tempo de 
                         degrada{\c{c}}{\~a}o. Al{\'e}m disso, esse eletrodo tamb{\'e}m 
                         apresentou a maior porcentagem de mineraliza{\c{c}}{\~a}o 
                         (72\%)associada {\`a}maior redu{\c{c}}{\~a}o dos compostos 
                         arom{\'a}ticos. Este comportamento pode ser atribu{\'{\i}}do 
                         {\`a} alta qualidade cristalina e adequada condutividade desse 
                         filme associada a sua baixa densidade de carbono do tipo sp2 no 
                         contorno gr{\~a}o. ABSTRACT: Doped diamond films on titanium 
                         substrate were systematically studied by controlling their 
                         sp\$^{2}\$/sp\$^{3}\$hybridization as well as their boron 
                         doping levels. Samples were grown by hot filament chemical vapor 
                         deposition technique at CH4 additions of 1, 2, 6 and 10 sccm 
                         diluted in H\$_{2}\$ for a total flow rate of 200 sccm. For each 
                         CH\$_{4}\$ concentration four doping levels were studied. 
                         Scanning electron microscopy images depicted well faceted films 
                         without cracks or delaminations. The sp\$^{2}\$/sp\$^{3}\$ 
                         ratio as \${{"}}\$purity index\${{"}}\$ (IP) and the 
                         \${{"}}\$growth tendency index\${{"}}\$ (TC) were evaluated by 
                         Raman and X-ray spectra, respectively. GTI index was used in this 
                         work to analyze the competition between the diamond growth and TiC 
                         formation. A constant TC increase was observed as a function of 
                         CH4 addition for the whole range of the boron doping studied. 
                         Electrochemical characterizations showed the wide potential window 
                         of the electrodes while the electronic transfer system Fe 
                         (CN)6\$^{3- / 4-}\$ characterized them as quasi reversible. The 
                         charge carrier densities were estimated by Mott-Shottky plot (MSP) 
                         technique in the range from 10\$^{18}\$ to 10\$^{20}\$ 
                         cm\$^{-3}\$. These electrodes were applied to the degradation of 
                         Brilliant Green dye, which is widely used in the textile industry. 
                         The efficiency in the degradation process was followed by 
                         analytical techniques such as UVVis Spectroscopy, High Performance 
                         Liquid Chromatography, and measurement of Total Organic Carbon. 
                         The electrochemical degradation tests showed that the best results 
                         were obtained with the lowest concentration of the electrolyte 
                         (0.1 mol L\$^{-1}\$),at current density of 100 mA cm\$^{-2}\$, 
                         and at 25 \$^{}\$C. These results were obtained using the 
                         electrode with the lowest concentration of CH\$_{4}\$ (1 sccm) 
                         in doping of 15000 ppm B/C, because its showed the highest loss of 
                         dye in a shortest degradation time. In addition, this electrode 
                         also depicted a highest mineralization percentage (72\%) 
                         associated to the greatest aromaticity reduction. This behavior 
                         can be attributed to the high crystalline quality and the suitable 
                         conductivity of this electrode associated to its low density of 
                         sp\$^{2}\$ carbon at the grain boundaries.",
            committee = "Ferreira, Neiden{\^e}i Gomes (presidente/orientadora) and Lanza, 
                         Marcos Roberto de Vasconcelos (orientador) and Baldan, Mauricio 
                         Ribeiro and Forti, Maria Cristina and Azevedo, Adriana Faria and 
                         Rocha, Robson da Silva",
           copyholder = "SID/SCD",
         englishtitle = "Diamond growth on titanium with controlled variation of boron and 
                         carbon with sp2/sp3 hybridization as high performance electrode 
                         applied to water treatment",
             language = "pt",
                pages = "148",
                  ibi = "8JMKD3MGP3W34P/3J4274L",
                  url = "http://urlib.net/rep/8JMKD3MGP3W34P/3J4274L",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "26 nov. 2020"
}


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