Síntesis hidrotermal de nanopartículas de dióxido de titanio decoradas con puntos cuánticos de carbono para la degradación fotocatalítica de azul de metileno

Abstract

The photodegradation of organic pollutants using nanotechnology has brought increasing interest in recent decades due to its high efficiency. In this work, the synthesis of titanium dioxide (TiO2) nanoparticles decorated with carbon quantum dots (CQD) by the hydrothermal method is presented. The CQD were obtained by green synthesis using the plant commonly known as "Cola de caballo" (Equisetum arvense) as a natural carbon source. This nanocomposite (tiO2/CQD) was analyzed by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), ultraviolet visible spectroscopy (UV-vis), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), ray spectroscopy - X energy dispersive (EDS) and by photocatalytic degradation of methylene blue using ultraviolet radiation. The results of the characterization showed a successful synthesis, as well as the photocatalytic evaluation shows a higher efficiency when comparing TiO2/CQD (90.72%) against pure TiO2 (83.65%). This research provides a simple method for the synthesis of the TiO2/CQD nanocomposite that can potentially be used in photocatalytic applications.

La fotodegradación de contaminantes orgánicos empleando nanotecnología, ha traído un creciente interés en las últimas décadas esto debido a su gran eficiencia. En este trabajo, se presenta la síntesis de nanopartículas de dióxido de titanio (TiO2) decoradas con puntos cuánticos de carbono (CQD) por el método hidrotermal. Los CQD se obtuvieron por síntesis verde empleando como fuente natural de carbono la planta comúnmente conocida como "Cola de caballo" (Equisetum arvense). Este nanocompósito (tiO2/CQD) fue analizado mediante difracción de rayos - X (DRX), microscopía electrónica de barrido (MEB), espectrocopía ultravioleta visible (UV-vis), espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopía de rayos - X de energía dispersiva (EDS) y mediante degradación fotocatalítica de azul de metileno empleando radiación ultra violeta. Los resultados de la caracterización mostraron una exitosa síntesis, así como la evaluación fotocatalítica demuestra una mayor eficiencia al comparar TiO2/CQD (90.72%) frente a TiO2 puro (83.65%). Esta investigación provee de un método sencillo para la síntesis del nanocompósito TiO2/CQD que puede ser empleado potencialmente en aplicaciones de fotocatalíticas.