Síntesis de los compuestos TiO2 y TiO2-Fe por el método asistido vía microondas

Abstract

This paper has explored the possibility of modifying the composition of TiO2 by a doping and the search for a synthetic alternative method to conventional sol- gel which assigned best properties , this in order to create a material more efficiency in photocatalysis for the treatment of colored industrial waters are difficult to treat by conventional or persistent to biological treatment methods. In this paper a method of assisted microwave synthesis was used to prepare based on TiO2 and TiO2 - doped iron at different concentrations and different heat treatments catalytic systems. Microwave irradiation produces efficient internal heating which reduced synthesis time ( in the order of 1 hour) and gave better properties to the catalysts for use in catalysis , also were conducted various characterization techniques to determine the physico-chemical properties , which found that assisted synthesis microwave at 180 ° C was obtained the crystal phase anatase TiO2 with high surface area is in the range of 250 to 300m2 / g , despite having sizes of agglomerated irregular of different sizes that are on the order of 0.35 to 127μm . A comprehensive study of the catalytic activity of the catalysts for the degradation of acid blue dye nine ( AA9 ) at 20ppm was also performed , using a system of reaction -A UV lamp light, with stirring , external heating system and ventilation , having as coloring results with complete degradation of certain catalysts such as doped iron catalyst 0.05% ( 0.05 % Fe10T180 ) heat treated at 500 ° C where degradation of the dye obtained in a period of 1 hour.

En este trabajo se ha explorado la posibilidad de modificar la composición del TiO2 por medio de un dopaje, así como la búsqueda de un método de síntesis alterno al sol-gel convencional el cual le asignen mejores propiedades, esto con el fin de crear un material con mayor eficiencia en la fotocatálisis para el tratamiento de aguas industriales coloreadas que son difíciles de tratar por métodos convencionales o persistentes a los tratamiento biológicos. En el presente trabajo se empleó un método de síntesis asistida por microondas para la preparación de sistemas catalíticos basados en TiO2 y TiO2-dopado con hierro a diferentes concentraciones y a diferentes tratamientos térmicos. La irradiación por microondas produce un calentamiento interno eficiente lo cual redujo los tiempos de síntesis (en el orden de 1 hora) y le dio mejores propiedades a los catalizadores para su uso en fotocatálisis, igualmente se llevaron a cabo distintas técnicas de caracterización para determinar las propiedades físico-químicas, donde se encontró que la síntesis asistida por microondas a 180°C obtiene la fase cristalina anatasa del TiO2 con área superficiales altas que están en el rango de 250 a los 300m2/g, a pesar de tener tamaños de aglomerados irregulares de diferentes tamaños que están en el orden de los 0.35 a los 127μm. También se realizó un amplio estudio de la actividad catalítica de los catalizadores para la degradación del colorante azul acido nueve (AA9) a 20ppm, mediante un sistema de reacción de lámpara de luz UV-A, con agitación, sistema de calentamiento externo y aireación, teniendo como resultados degradaciones completas del colorante con algunos catalizadores como el catalizador dopado al 0.05% hierro (0.05%Fe10T180) tratado térmicamente a 500°C el cual obtuvo la degradación del colorante en un lapso de 1 hora.