@PhDThesis{Constâncio:2018:PrCaCo,
author = "Const{\^a}ncio, L{\^a}nia Auxiliadora Pereira",
title = "Produ{\c{c}}{\~a}o e caracteriza{\c{c}}{\~a}o de
comp{\'o}sitos bin{\'a}rios e tern{\'a}rios de di{\'o}xido de
tit{\^a}nio/diamante dopado com boro/fibra de carbono aplicados
como eletrodos na limpeza de {\'a}guas",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2018",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2019-12-14",
keywords = "fibras de carbono, filmes de diamante dopado com boro,
di{\'o}xido de tit{\^a}nio, materiais comp{\'o}sitos,
degrada{\c{c}}{\~a}o eletroqu{\'{\i}}mica foto-assistida,
carbon fiber, boron doped diamond films, titanium dioxide,
composites materials, photo-assisted electrochemical
degradation.",
abstract = "Nas {\'u}ltimas d{\'e}cadas, os recursos h{\'{\i}}dricos
t{\^e}m sido fonte de preocupa{\c{c}}{\~a}o e estudo em todo o
mundo, devido principalmente ao aumento da polui{\c{c}}{\~a}o
h{\'{\i}}drica por poluentes org{\^a}nicos recalcitrantes. A
grande preocupa{\c{c}}{\~a}o com estes compostos org{\^a}nicos
{\'e} que n{\~a}o s{\~a}o totalmente degradados pelos processos
convencionais e por isso acarretam desequil{\'{\i}}brios ao meio
ambiente e a sa{\'u}de dos organismos vivos. Assim, o
desenvolvimento de novos materiais e tecnologias eficientes para o
tratamento de {\'a}guas residuais tem se tornado muito
importante. Neste sentido, a obten{\c{c}}{\~a}o e
caracteriza{\c{c}}{\~a}o de novos materiais comp{\'o}sitos
formados por fibra de carbono (FC), filme de diamante dopado com
boro (DDB) e di{\'o}xido de tit{\^a}nio (TiO2) aplicados como
{\^a}nodos na degrada{\c{c}}{\~a}o eletroqu{\'{\i}}mica
foto-assistida do corante Verde Brilhante foram sistematicamente
estudadas. As propriedades de todos os materiais constituintes
para obten{\c{c}}{\~a}o dos comp{\'o}sitos bin{\'a}rios
(DDB/FC e TiO2/FC) e tern{\'a}rio (TiO2/DDB/FC) foram analisadas.
Foram estudados os aspectos morfol{\'o}gicos, estruturais e
eletroqu{\'{\i}}micos dos filmes de DDB crescidos em FC, obtidas
em diferentes temperaturas de tratamento t{\'e}rmico, bem como a
influ{\^e}ncia do tempo de deposi{\c{c}}{\~a}o de TiO2 em FC e
em DDB/FC. Os comp{\'o}sitos foram caracterizados utilizando as
t{\'e}cnicas de microscopia eletr{\^o}nica de varredura por
emiss{\~a}o de campo, espectroscopia de espalhamento Raman,
espectroscopia de fotoel{\'e}trons excitados por raios X,
espectroscopia de imped{\^a}ncia eletroqu{\'{\i}}mica e
voltametria c{\'{\i}}clica. Al{\'e}m disso, a resposta
fotoeletrocatal{\'{\i}}tica dos eletrodos modificados com TiO2
foi medida por voltametria linear sob irradia{\c{c}}{\~a}o UV.
Ap{\'o}s a otimiza{\c{c}}{\~a}o dos par{\^a}metros para
obten{\c{c}}{\~a}o dos comp{\'o}sitos bin{\'a}rios (TiO2/FC e
DDB/FC) e tern{\'a}rio (TiO2/DDB/FC), os mesmos foram aplicados
na degrada{\c{c}}{\~a}o eletroqu{\'{\i}}mica e/ou
eletroqu{\'{\i}}mica foto-assistida do corante Verde Brilhante.
A efici{\^e}ncia no processo de degrada{\c{c}}{\~a}o foi
acompanhada pelas t{\'e}cnicas de espectroscopia UV-vis e
cromatografia l{\'{\i}}quida de alta efici{\^e}ncia. Na
degrada{\c{c}}{\~a}o eletroqu{\'{\i}}mica, o comp{\'o}sito
DDB/FC1000 apresentou 99% de descolora{\c{c}}{\~a}o em 10
mA.cm-2. Na degrada{\c{c}}{\~a}o eletroqu{\'{\i}}mica
foto-assistida o comp{\'o}sito bin{\'a}rio TiO2/FC (com
tratamento t{\'e}rmico), em 10 mA.cm-2, alcan{\c{c}}ou uma
efici{\^e}ncia de descolora{\c{c}}{\~a}o de 85% com 72% de
quebra do anel arom{\'a}tico do corante, enquanto o
comp{\'o}sito tern{\'a}rio TiO2/DDB/FC teve uma efici{\^e}ncia
de descolora{\c{c}}{\~a}o de 98% com 93% de quebra do anel
arom{\'a}tico do corante. Portanto, os comp{\'o}sitos
bin{\'a}rios e tern{\'a}rio estudados apresentaram grande
efici{\^e}ncia na degrada{\c{c}}{\~a}o eletroqu{\'{\i}}mica
foto-assistida do corante Verde Brilhante. ABSTRACT: Over the last
decades, water resources have been one of the main worldwide
concerns, mainly due to the increase of water pollution by
recalcitrant organic pollutants. The major concern with these
organic compounds is that they are resistant to conventional
degradation processes and therefore lead to unbalances to the
environment and the health on living organisms. Thus, the
development of new materials and efficient technologies for
wastewater treatment has become very important. In this sense, the
production and characterization of new composite materials formed
by carbon fiber (CF), boron doped diamond (BDD) and titanium
dioxide (TiO2) applied as anodes in the Brilliant Green dye
photo-assisted electrochemical degradation were systematically
studied. The properties of each constituent material to obtain
binary (BDD/CF and TiO2/CF) and ternary (TiO2/BDD/CF) composites
were analyzed. Morphological, structural and electrochemical
aspects of BDD films grown in CF obtained at different heat
treatment temperatures, were evaluated as well as the TiO2
deposition time influence on CF and on BDD/CF. All composites were
characterized by field emission gun-scanning electron microscopy
images, Raman spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy,
electrochemical impedance spectroscopy and cyclic voltammetry.
Moreover, the photoelectrocatalytic response of the electrodes
modified with TiO2 was measured by linear voltammetry under UV
irradiation. After parameter optimizations to obtain binary
(TiO2/CF e BDD/CF) and ternary (TiO2/BDD/CF) composites, they were
applied in electrochemical degradation and/or photoassisted
electrochemical degradation of Brilliant Green dye. The
degradation process efficiency was accompanied by the High
performance liquid chromatography and UV-vis spectroscopy
techniques. BDD/CF1000 electrode presented 99% of discoloration at
10 mA.cm-2 in electrochemical degradation. In the photo-assisted
electrochemical degradation TiO2/CF (with heat treatment) at 10
mA.cm-2, reached 85% of discoloration efficiency with 72% of dye
aromatic ring breaking while TiO2/BDD/CF presented 98% of
discoloration with aromatic ring breaking of 93%. Thus, the
studied binary and ternary composites presented great efficiency
in the photo-assisted electrochemical degradation of Brilliant
Green dye.",
committee = "Ferreira, Neiden{\^e}i Gomes (presidente/orientadorA) and Couto,
Andrea Boldarini (orientadora) and Almeida, Dalva Alves de Lima
and Martins, Gislene Valdete and Migliorini, Fernanda Lanzoni and
Ramos, Marco Antonio Ramirez",
englishtitle = "Production and characterization of binary and ternary composites
of titanium dioxide/boron doped diamond/carbon fiber applied as
electrodes in water cleaning",
language = "pt",
pages = "130",
ibi = "8JMKD3MGP3W34R/3SG8PMB",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34R/3SG8PMB",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "25 abr. 2024"
}