Filmes de diamante ultrananocristalinos dopados com boro aplicados na eletrooxidação de fenol
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2013 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE |
Texto Completo: | http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2013/10.16.18.29 |
Resumo: | Esta dissertação apresenta os resultados do estudo da influência do preparo da superfície do substrato de silício (tipo p) na nucleação e no crescimento de filmes de diamante dopados com boro. Estes filmes foram crescidos pela técnica de deposição química na fase vapor por 6h e em seguida sua morfologia, estrutura e comportamento eletroquímico foram caracterizados por técnicas específicas. Os resultados mostraram que estes filmes são formados de grãos de diamante ultrananocristalinos (DUNDB). Após a definição da melhor preparação do substrato (limpeza com solução \emph{"Buffered Oxide Etchants} - BOE" e semeadura com partículas de diamante 4 nm em KCl sem agitação), foram crescidos dois lotes com diferentes dopagens de boro por 16h (2000 e 20000 ppm B/C em metanol). Estes filmes de DUNDB foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura, perfilometria óptica, espectroscopia de espalhamento Raman, difração de Raio-X e tiveram seu comportamento eletroquímico avaliado por Mott Schottky Plot e voltametria cíclica. Finalmente, estes eletrodos de DUNDB foram aplicados no processo de degradação eletroquímica do fenol para o estudo do mecanismo de degradação, sendo que seus intermediários foram monitorados por Cromatografia de Íons e medida de Carbono Orgânico Total. Os resultados obtidos indicaram que o eletrodo de maior dopagem é o mais eficiente e que o mecanismo de degradação ocorre primeiramente com a formação dos intermediários catecol, hidroquinona e estes se convertem a p-benzoquinona que se degrada a dióxido de carbono e água. |
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Esta dissertação apresenta os resultados do estudo da influência do preparo da superfície do substrato de silício (tipo p) na nucleação e no crescimento de filmes de diamante dopados com boro. Estes filmes foram crescidos pela técnica de deposição química na fase vapor por 6h e em seguida sua morfologia, estrutura e comportamento eletroquímico foram caracterizados por técnicas específicas. Os resultados mostraram que estes filmes são formados de grãos de diamante ultrananocristalinos (DUNDB). Após a definição da melhor preparação do substrato (limpeza com solução \emph{"Buffered Oxide Etchants} - BOE" e semeadura com partículas de diamante 4 nm em KCl sem agitação), foram crescidos dois lotes com diferentes dopagens de boro por 16h (2000 e 20000 ppm B/C em metanol). Estes filmes de DUNDB foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura, perfilometria óptica, espectroscopia de espalhamento Raman, difração de Raio-X e tiveram seu comportamento eletroquímico avaliado por Mott Schottky Plot e voltametria cíclica. Finalmente, estes eletrodos de DUNDB foram aplicados no processo de degradação eletroquímica do fenol para o estudo do mecanismo de degradação, sendo que seus intermediários foram monitorados por Cromatografia de Íons e medida de Carbono Orgânico Total. Os resultados obtidos indicaram que o eletrodo de maior dopagem é o mais eficiente e que o mecanismo de degradação ocorre primeiramente com a formação dos intermediários catecol, hidroquinona e estes se convertem a p-benzoquinona que se degrada a dióxido de carbono e água. |
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