Estudo da relação sp3/sp2 de ânodos de diamante dopado com boro (BDD) na produção de espécies fortemente oxidantes

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Barreto, Jéssica Pires de Paiva
• Orientador(a): Huitle, Carlos Alberto Martinez
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Diamante dopado com boro; Espécies oxidantes; Persulfato; Lactuca Sativa
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/22255

A possibilidade de preparar diamante sintético aumentou o interesse da comunidade científica para aplicação destes materiais, devido as suas características peculiares. Entretanto, a dopagem do diamante sintético com N, P, B e F torna-o semicondutor podendo ser aplicado na eletroquímica. No decorrer das pesquisas ficou estabelecido que o diamante dopado com boro, BDD (sigla em inglês) é um ânodo que não favorece a adsorção química das espécies na sua superfície. Porém, recentemente a influência das características do filme (rugosidade, espessura, teor de boro e impurezas sp2) foi determinada; e estes parâmetros podem afetar a eficácia do ânodo na produção de oxidantes fortes e na degradação de compostos orgânicos. Por estas razões, estudar a influência da razão sp3/sp2 fornece informações sobre a escolha de um ânodo específico de BDD para aplicações eletroquímicas. Este trabalho tem como objetivos comparar ânodos de BDD com diferente razão sp3/sp2 para avaliar o desempenho na produção de persulfato aplicando diferentes densidades de corrente, bem como, abordar à atuação dessa espécie fortemente oxidante na degradação de um composto modelo, Acid Violet 7. Além disso, o desenvolvimento de um estudo toxicológico empregando Lactuca Sativa através da eficiência de descontaminação do efluente sintético mediante persulfato eletroquimicamente gerado. Os resultados claramente demonstram que o eletrodo de BDD, contendo maior teor de grafite e maior propriedade de adsorção na superfície, favorece a produção significativa do oxidante de interesse. O melhor tempo de eletrólise para a produção máxima/ideal da espécie foi de 120 minutos. O tratamento eletroquímico para o Acid Violet 7 usando eletrodos de BDD com diferente razão sp3/sp2 (175 e 329) mostrou que, para ambos os casos, a eliminação da cor e a degradação da matéria orgânica foram atingidas, porém um maior nível de mineralização foi observado com o BDD 329, indicando uma melhor descontaminação do efluente. Após o tratamento eletroquímico, análises toxicológicas comprovaram que o efluente tratado com o BDD 175 permitiu a germinação das sementes de Lactuca Sativa. Porém, o resultado obtido é contrário ao grau de mineralização obtido com o BDD 329. Esse comportamento foi devido à significativa produção de oxidantes e de ácidos alifáticos no final do tratamento eletroquímico com BDD 329, evitando a germinação de Lactuca Sativa.