Síntesis y caracterización de fotocatalizadores de TiO2-Ni por sol-gel asistidos por micro-ondas

Abstract

In recent years the human being search alternatives to accelerate the return to equilibrium conditions in natural ecosystems, one of these alternatives accelerating degradation of contaminants by heterogeneous photocatalysis. The photocatalytic semiconductor process has shown great potential at low cost, is a friendly technology environmental and sustainable treatment to align with the scheme of zero waste industry water / wastewater. The capacity of this advanced oxidation technology has been widely demonstrated to eliminate persistent organic compounds and microorganisms in the water. Commercially pure TiO2 photocatalytic applications used, however we have investigated ways to improve their performance as a catalyst by doping with transition metals. Currently the use of TiO2 in environmental applications is limited by some factors such as bandwidth optical absorption (band gap) equal to 3.2 eV, which restricts its effective use to radiation of wavelength less than or equal to 387 wave nm (near ultraviolet region of the spectrum); would be desirable to modify the properties of TiO2 so he could have the same photocatalytic (or better) activity under visible radiation or sunlight spectrum, which would appeal under economically and in terms of safety the use of heterogeneous photocatalysis for wastewater treatment.

En los últimos años el ser humano busca alternativas para acelerar el regreso a las condiciones naturales de equilibrio en los ecosistemas, siendo una de estas alternativas la aceleración de la degradación de contaminantes a través de la fotocatálisis heterogénea. El proceso fotocatalítico de semiconductores ha mostrado un gran potencial a bajo costo, es una tecnología de tratamiento ambiental amigable y sostenible para alinearse con el esquema de cero residuos en la industria del agua / aguas residuales. La capacidad de esta tecnología de oxidación avanzada ha sido ampliamente demostrada para eliminar los compuestos orgánicos persistentes y microorganismos en el agua. En aplicaciones fotocatalíticas comerciales se usa el TiO2 puro, sin embargo, se han investigado alternativas para mejorar su desempeño como catalizador mediante el dopaje con metales de transición. Actualmente el uso del TiO2 en aplicaciones ambientales se ve limitado por algunos factores como su amplio ancho de banda de absorción óptica (band gap) igual a 3.2 eV, el cual restringe su uso efectivo hasta la radiación de longitud de onda menor o igual a 387 nm (zona del espectro ultravioleta cercano); sería deseable modificar las propiedades del TiO2 de forma que pudiera tener la misma actividad fotocatalítica (o mejor) bajo la radiación en el espectro visible o con luz solar, lo cual resultaría atractivo bajo el punto de vista económico y en lo referente a la seguridad en el empleo de la fotocatálisis heterogénea para el tratamiento de aguas residuales.