Polvos de titania dopada con ceria preparados por la ruta sol-gel

Abstract

At present, all countries generate large amounts of waste water from industrial processes that are difficult to treat. In order to remove pollutants of organic origin degradation of these proposed by photochemistry. In this thesis, advanced oxidation is proposed to remove organic compounds. Titanium dioxide TiO2 (titania) in its anatase phase is one of the most widely used advanced oxidation processes reason has been made in this work a synthesis of titanium dioxide doped ceria compounds by the sol-gel route. One limitation of titanium dioxide is only activated with UV light and therefore the introduction of info:eu-repo/semantics/other compounds such as ceria is sought by varying its concentration in order to decrease the value of the band gap. Precursor salts used were titanium butoxide and cerium acetate. Once obtained powders Ti0.99Ce0.01O2, Ti0.98Ce0.02O2 and Ti0.95Ce0.05O2 were characterized by the following techniques: X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and determination of surface area (BET). To test the photocatalytic activity thereof, it is carried out the degradation of methylene blue in the presence of UV and visible light. Finding that the synthesized compound was degraded better Ti0.95Ce0.05O2, degrading 95% in one hour in the visible region.

En la actualidad, todos los países generan grandes cantidades de aguas residuales provenientes de los procesos industriales que son difíciles de tratar. Con el fin de eliminar los contaminantes de origen orgánico se propone la degradación de éstos mediante la fotoquímica. En esta tesis se propone la oxidación avanzada para eliminar compuestos orgánicos. El dióxido de titanio TiO2 (Titania) en su fase anatasa es uno de los compuestos más utilizados para los procesos de oxidación avanzada razón por la cual se ha realizado en este trabajo una síntesis del dióxido de titanio dopado con ceria mediante la ruta sol-gel. Una de las limitaciones de dióxido de titanio es que solo se activa con luz UV y por esta razón se busca la introducción de otros compuestos como la ceria variando su concentración con el objeto de disminuir el valor del band-gap. Las sales precursoras utilizadas fueron el butóxido de titanio y acetato de cerio. Una vez obtenidos los polvos de Ti0.99Ce0.01O2, Ti0.98Ce0.02O2 y Ti0.95Ce0.05O2 se caracterizaron mediante las siguientes técnicas: difracción de rayos X (DRX), Microscopia Electrónica de Barrido (MEB) y determinación de área superficial (BET). Para probar la actividad fotocatalítica de los mismos, se llevó a cabo la degradación del azul de metileno en presencia de luz UV y visible. Encontrando que el compuesto sintetizado que mejor degradó fue el Ti0.95Ce0.05O2, degradando un 95% en una hora en la región visible.