Estudio de la actividad fotocatalítica de Dióxido de Titanio, obtenido por síntesis solvo-hidrotérmica asistida por microondas

Abstract

Recalcitrant, toxic and / or colored compounds can be eliminated through advanced oxidation processes; It lies within these heterogeneous photocatalysis, which uses photoactive semiconductor and can be optimized to implement new methods of synthesis. In this research TiO2 it was synthesized from a slurry obtained by the hydrothermal method solvo-microwave assisted, which was oven dried at 100 ° C; powders calcined at temperatures 350, 400, 450, 550, 650, 750 (° C) for one hour. XRD results with the various phases forming anatase-rutile (T-550 and T-650) was determined and rutile, since anatase-amorphous (T-100, T-350, T-400 and T-450), ( T-750). In the SEM micrographs it was observed that the frequency of 20 .mu.m larger agglomerates increase as a function of the calcination temperature, as reflected in the decrease in specific surface area from 125 m2 • g-1 to 1.1 m2 • g -1 (catalyst T-100 and T-750 respectively). Photocatalytic evaluation was conducted in two reaction systems (SR-SR-I and II), both blue dye solution 9 to 20 ppm acid and 1 g • L-1 catalyst was used. In the SR-I, with the catalysts T-350 T-550 yy greater degradations 90% were obtained and the SR-II with powders T-350, T-400, T-450 and T-550, both systems for 3 h of irradiation; however, the catalyst D P-25 complete discoloration times were obtained at 1 h 1.25 h (SR-SR-I and II respectively).

Los compuestos recalcitrantes, tóxicos y/o coloreados pueden ser eliminados a través de los procesos de oxidación avanzada; dentro de éstos se encuentra la fotocatálisis heterogénea, que utiliza semiconductores fotoactivos y que pueden ser optimizados al implementar nuevos métodos de síntesis. En ésta investigación se sintetizó TiO2 a partir de una suspensión obtenida por el método solvo-hidrotérmico asistido por microondas, la cual fue secada en horno a 100º C; los polvos se calcinaron a temperaturas de 350, 400, 450, 550, 650, 750 (º C) durante una hora. Con los resultados de DRX se determinó la formación de varias fases, desde amorfa-anatasa (T-100, T-350, T-400 y T-450), anatasa-rutilo (T-550 y T-650) y rutilo (T-750). En las micrografías obtenidas por MEB se observó que la frecuencia de aglomerados mayores a 20 m aumentan en función de la temperatura de calcinación, lo cual se reflejó en la disminución del área superficial específica desde 125 m2•g-1 hasta 1.1 m2•g-1 (catalizadores T-100 y T-750 respectivamente). La evaluación fotocatalítica se realizó en dos sistemas de reacción (SR-I y SR-II), en ambos se usó una solución de colorante azul ácido 9 a 20 ppm y 1 g•L-1 de catalizador. En el SR-I, con los catalizadores T-350 y y T-550 se obtuvieron degradaciones mayores al 90 % y en el SR-II con los polvos T-350, T-400, T-450 y T-550, en ambos sistemas durante 3 h de irradiación; sin embargo, con el catalizador D P-25 se obtuvieron tiempos de decoloración completa en 1 h y 1.25 h (SR-I y SR-II respectivamente).