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Ana Paula de Carvalho TeixeiraArilza de Oliveira PortoLuciano Andrey MontoroPatricia Alejandra Robles DutenhefnerHerculano Vieira da Silva2019-08-13T02:55:57Z2019-08-13T02:55:57Z2017-02-16http://hdl.handle.net/1843/SFSA-ALZRUGNeste trabalho foram sintetizados nanomateriais de carbono utilizando o método de CVD em temperatura baixa (700 °C). No processo de síntese foram utilizadas duas classes de catalisadores, a primeira formada pelos metais ferro, níquel e cobalto suportados em uma matriz de MgO, enquanto o segundo foi formado por estes metais como centros me-tálicos de um complexo organometálico. Foi utilizado etanol e acetonitrila como fontes de carbono para os materiais sintetizados com o catalisador suportado e o etanol como fonte de carbono no caso dos complexos organometálicos. Para os seis materiais sintetizados usando os catalisadores suportados, foram obtidos NMC. Os resultados de microscopia ele-trônica de transmissão e espectroscopia Raman mostraram que o material obtido usando catalisador de cobalto suportado e tendo o etanol como fonte de carbono foi o que produziu NTCs com melhor estrutura grafítica e melhor ordenação dos tubos. O catalisador organo-metálico produziu materiais com paredes grafíticas empilhadas com baixa organização, co-nhecidos como nanofibras de carbono. Os resultados de espectroscopia Raman destes ma-teriais mostraram que os mesmos apresentam elevado grau de defeitos em sua estrutura grafítica, o que possibilitou a sua aplicação como eletrodos em supercapacitores de dupla camada. Todos os materiais de carbono obtidos foram caracterizados por DRX, espectrosco-pia Raman, espectroscopia de fotoelétrons, análises elementar e térmica. Os resultados de XPS mostraram que os NTCs formados a partir do etanol, apresentaram grupos funcionais em sua superfície, enquanto os NTCs formados a partir da acetonitrila apresentaram áto-mos dopantes de nitrogênio em sua estrutura, levando a formação de NTCs do tipo bam-boo like. As fibras de carbono também apresentaram grupos funcionais em sua superfície, além de um alto grau de defeitos nas estruturas das paredes grafíticas. Os materiais formados com o catalisador suportado foram aplicados em testes de adsorção do contaminante 17-etinilestradiol e as fibras de carbono em testes eletroquími-cos. Os materiais obtidos sobre a matriz de MgO apresentaram boa dispersão em soluções aquosas, o que acarretou ao material elevado potencial de remoção do contaminante. A amostra NiCN foi a que formou maior quantidade de materiais de carbono, e, portanto, apresentou maior potencial de remoção do hormônio, enquanto o material de ferro, apre-sentou baixa quantidade de hormônio removido. Ao realizar o estudo da quantidade de hormônio removida, pela massa do NMC contido no sistema, os valores de remoções foram diferentes, tendo os materiais de cobalto apresentado o melhor desempenho de remoção. As fibras de foram utilizadas em testes de voltametria cíclica e mostraram bons resultados de capacitância específica, relacionados com a grande quantidade de mesoporos presentes na sua estrutura.In this work, carbon nanomaterials were synthesized via CVD method at low tem-perature (700 ° C) using two classes of catalysts. The first one was formed by iron, nickel and cobalt supported in a MgO matrix, and the second used the same metals as centers of an organometallic complex. Ethanol and acetonitrile were used as carbon sources for the materials synthesized for the supported catalysts and ethanol as the carbon source in the case of organometallic complexes. For the six materials synthesized using the supported catalysts, NTCs were obtained in three cases. The results of transmission electron micros-copy and Raman spectroscopy showed that the materials obtained using supported cobalt as catalyst and ethanol as carbon source produced NMC with better graphite structures and better tube order. The organometallic catalyst produced materials with graphite walls, known as carbon nanofibers. The Raman spectroscopy results of these materials showed that they have a high degree of defects in their graphite structures, which allowed their application as electrodes in double layer supercapacitors. All carbon materials obtained were characterized by XRD, Raman spectroscopy, pho-toelectron spectroscopy, elemental and thermal analyses. The XPS results showed that NTCs formed from ethanol had functional groups on their surface, whereas NTCs formed from acetonitrile had nitrogen dopant atoms in their structures, leading to the formation of NTCs of the "bamboo like" type. The carbon nanofibers also had functional groups on their sur-face, as well as a high degree of defects in their graphite wall structures. The materials formed with the supported catalyst were applied in adsorption tests of the 17-ethinylestradiol contaminant and the carbon nanofibers were applied in electro-chemical tests. The materials obtained on the MgO matrix showed good dispersion in aque-ous solutions, with high contaminant removal potential. The NiCN sample formed the larg-est amount of carbon materials, and therefore presented a greater potential for the removal of the hormone, while the iron material presented low hormone removal potential. While studying the amount of hormones removed by the mass of NMC contained in the system, the values of the removals were observed to be different, and the cobalt materials pre-sented the best removal performance. Carbon nanofibers were used in cyclic voltammetry tests and showed good specific capacitance results, due to the large amount of mesopores present in their structures.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGFibras de carbonoEletrodosQuímica ambientalNanotubos de carbonoAdsorçãoNanotecnologiaDeposição quimica de vaporQuimica inorganicananofibras de carbonoNanomaterial de carbononanotubos de carbonocapacitância específica17-etinilestradiolSíntese e caracterização de nanomateriais de carbono e suas aplicações na adsorção de contaminantes ambientais e como eletrodos em supercapacitoresinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALdisserta__o__herculano_vieira_final.pdfapplication/pdf5464615https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/SFSA-ALZRUG/1/disserta__o__herculano_vieira_final.pdf3c1a1b6561671f566031e8be8fe08fceMD51TEXTdisserta__o__herculano_vieira_final.pdf.txtdisserta__o__herculano_vieira_final.pdf.txtExtracted texttext/plain189910https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/SFSA-ALZRUG/2/disserta__o__herculano_vieira_final.pdf.txt31a002c3010ec1e5861e11bb4170a622MD521843/SFSA-ALZRUG2019-11-14 20:52:35.328oai:repositorio.ufmg.br:1843/SFSA-ALZRUGRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T23:52:35Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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